Источник бесперебойного питания типы работы: Типы источников бесперебойного питания (ИБП)

Содержание

Типы источников бесперебойного питания (ИБП)

ИБП делятся на три основных класса: Off-line (или stand-by), Line-interactive и On-line. Эти устройства имеют различные конструкции и характеристики и соответственно различное применение.

ИБП делятся на три основных класса: Off-line (или stand-by), Line-interactive и On-line. Эти устройства имеют различные конструкции и характеристики и соответственно различное применение.


Термины

Входное напряжение, вход – напряжение в электрической сети, розетка. Напряжение в эклектической сети подвержено различным скачкам, перепадам и пропаданием напряжения.

Нагрузка, потребитель – устройство, которое питается от источника бесперебойного питания.

Фильтр – часть схемы, блок, который сглаживает скачки и перепады напряжения электрического тока.

Инвертор – блок ИБП, который преобразует постоянное напряжение в переменное или наоборот. Необходимость данного блока состоит в том, что аккумуляторные батареи заряжаются и выдают только постоянный ток, а нагрузка питается от переменного тока в 50 Гц.

АКБ, аккумулятор, батарея – как правило, свинцово-кислотная аккумуляторная батарея или блок из нескольких батарей.


ИБП класса Off-line (Standby, back ups)

При работе в нормальном режиме нагрузка питается входным напряжением, отфильтрованным от помех EMI/RFI Noise фильтром на входе. Батареи заряжаются от входного напряжения схемой зарядки.

Если входное напряжение пропадает, то ИБП переходит в режим работы от АКБ, включается инвертор, который в нормальном режиме находится в отключенном состоянии. Инвертор преобразует постоянное напряжение батарей в переменное и подает питание на нагрузку. Достаточно часто, ради удешевления конструкции в ИБП этого класса ставят инверторы прямоугольных сигналов, что дает на выходе напряжение далеко не синусоидальной формы.


  • Простота
  • Невысокая стоимость
  • Компактность
  • Высокий КПД
  • Отсутствие сетевого стабилизатора напряжения при работе от сети
  • Более высокий износ аккумуляторов
  • Ненулевое время переключения на режим работы от АКБ

Применение

Для защиты домашних ПК и офисного компьютерного оборудования от кратковременного отключения электричества.

ИБП класса Line-interactive (Линейно-интерактивные, Smart-UPS)

Линейно-интерактивный ИБП – это источник бесперебойного питания, выполненный по схеме Off-Line и дополненной автоматическим регулятором напряжения (AVR) на основе автотрансформатора с переключаемыми обмотками (ступенчатым стабилизатором). Основное преимущество этого типа ИБП по сравнению с предыдущим заключается в том, что он способен обеспечить нормальное питание нагрузки при повышенном или пониженном напряжении электросети без перехода в режим питания от АКБ. В итоге продлевается срок службы аккумуляторных батарей.

В ИБП данного типа применяется инверторы двух типов: с аппроксимированной синусоидой (НЧ ШИМ) и полностью синусоидальным (ВЧ ШИМ) выходным напряжением. Первые могут применяться для защиты устройств с импульсными источниками питания, включая компьютерное оборудование. Вторые подходят для защиты устройств, чувствительных к форме входного напряжения – электромоторов, насосов, газовых котлов.

  • Экономичность
  • Стабилизация входного напряжения
  • Фильтрация импульсов и помех
  • Компактность
  • Высокий КПД
  • Неполная фильтрации входного напряжения
  • Cтупенчатая (не плавная) стабилизация напряжения
  • Ненулевое время переключения на режим работы от АКБ

Применение

Для защиты компьютеров, сетевого, телекоммуникационного и другого оборудования.

ИБП класса On-Line (С двойным преобразованием, Smart-UPS Online)

Поступающее на вход On-Line ИБП переменное напряжение преобразуется выпрямителем в постоянное, а затем с помощью инвертора снова в переменное. Поскольку аккумуляторные батареи всегда подключены к инвертору, нет необходимости в переключении с внешней сети на АКБ, время переключения всегда равна нулю. Схема On-Line обеспечивает идеальное выходное напряжение при любых неполадках в электросети.

К недостаткам схемы On-Line относятся ее сравнительная сложность и более высокая стоимость. За счет двойного преобразования, On-Line ИБП страдают невысоким КПД и требуют дополнительного охлаждения.

  • Мгновенное переключение на аккумуляторы
  • Постоянная стабилизация напряжения и частоты
  • Отсутствие влияние подключенного оборудования на основную электросеть
  • Сложность
  • Высокая стоимость
  • Дополнительные затраты на двойное преобразование, невысокий КПД

Применение

Серверы, рабочие станции, центры обработки данных, прочее вычислительное и телекоммуникационное оборудование, требующее качественное электропитание.

Разновидности ИБП: мощность и топология

Частые перебои в энергосети не оставляют другого выбора, как купить ИБП для компьютера, котла отопления, офисного сервера или другой ответственной техники. Потребность защитить оборудование от поломки из-за нестабильного питания в сети целиком оправдывает такие расходы, как покупка бесперебойника. Практика показывает, что куда выгоднее приобрести источник бесперебойного питания, чем надеяться на удачу и попасть в ситуацию, когда нужно в короткий срок отремонтировать или купить новую технику. 

Существующие виды ИБП включают модели различной мощности, габаритов, дополнительных опций и стоимости, потому для каждого покупателя найдется подходящий качественный бесперебойник.

Но чтобы сделать правильный выбор, который станет разумным вложением и обезопасит систему технических устройств дома, офиса, предприятия, медицинского учреждения или центра хранения данных, следует рассмотреть типы источников бесперебойного питания.

ИБП по мощности


Вы наверняка и сами интуитивно догадались о том, что бесперебойник обязательно должен соответствовать потребностям защищаемой системы по мощности. Слишком мощный агрегат покупать нет смысла: для защиты простейшего компьютера ИБП 2кВт – избыточный вариант. Такой источник никогда не будет работать с максимальным КПД при таких условиях, и вместо этого станет лишним прибором, потребляющим электроэнергию. В то же время, для офисного сервера с подключенной системой периферийных устройств вряд ли подойдет ИБП мощностью менее 1 кВА, который будет представлять собой оптимальное решение для защиты домашнего ПК. Если прибор будет иметь меньшую мощность, чем общая подключенная нагрузка, то бесперебойник выключится в связи с перегрузкой. Вслед за ним выключится и всё подключенное к нему оборудование.

В зависимости от мощности аппарата различается и вес бесперебойника, и уровень шума, производимого им, и габариты. Убедитесь, что подобранная вами модель не будет излишне мешать вашему досугу и работе, и что вам есть, где разместить такой агрегат.

Есть много категорий источников бесперебойного питания, и подбирать устройство необходимо, исходя из потребностей вашей техники. В первую очередь, рассчитайте общую максимальную нагрузку. Желательно выбирать ИБП с небольшим запасом мощности – около 20-30%. Это гарантирует безопасность оборудования, создает благоприятные условия для работы самого бесперебойника и позволяет несколько видоизменять конфигурацию защищаемой системы, добавляя или заменяя определенные ее элементы. 

ИБП по топологии

Основная классификация источников бесперебойного питания затрагивает топологию их работы, или схемы построения устройства:

  1. Резервные ИБП (off-line, back-UPS, standby) — простейшие бесперебойники, которые при помощи пассивных фильтров ликвидируют электромагнитные помехи и высоковольтные импульсы. Если напряжение пропадает или выходит за рамки нормированных значений, то нагрузка, питаемая от сети, переходит автоматически на питание от батареи ИБП.

  2. Линейно-интерактивные ИБП (line-interactive) — модели бесперебойников со стабилизатором напряжения, позволяющим регулировать уровень входного напряжения. Современные производители настолько усовершенствовали линейно-интерактивный ИБП, что это устройство по сочетанию цены и надежности стало оптимальным решением для домашнего использования. При существенной нестабильности сети (частых колебаниях напряжения в диапазоне от 15-20 В) резервный бесперебойник будет постоянно переключать нагрузку на автономное питание, что негативно скажется на сроках службы батарей. Линейные ИБП больше подходят для сетей с нестабильным напряжением. Время переключения на работу от аккумулятора меньше, чем у первого типа бесперебойникв. Могут различаться по форме выходного напряжения: ИБП синусоидальный или с прямоугольным (трапецеидальным) напряжением.

  3. ИБП с двойным преобразованием напряжения (on-line, double conversation) — профессиональные бесперебойники большой мощности с самым высоким уровнем надежности.

    ИБП с двойным преобразованием применяются для защиты серверов, ЦОД, рабочих станций, узлов связи, медицинского оборудования, критически важных приложений. 

Принцип работы ИБП on-line типа заключается в следующем:

  • переменный ток на входе преобразуется в постоянный;
  • инвертор преобразует постоянный ток в переменный и подает его к нагрузке.

Таким образом, бесперебойнику удается постоянно обеспечивать нагрузку чистым и стабильным (колебания не более 1%) напряжением. Время автономной работы некоторых моделей при подключении дополнительных аккумуляторных модулей может быть продлено до нескольких десятков часов.


ИБП on-line типа в системе ЦОД

Как выбирать бесперебойник?

Различные виды бесперебойников демонстрируют свои преимущества и недостатки, и выбор должен основываться исключительно на ваших возможностях и индивидуальных потребностях вашей системы. Вычислите показатели вашего оборудования, детально рассмотрите типы ИБП, ознакомьтесь с модельным рядом различных производителей – и вы найдете подходящее устройство, которое станет надежной защитой вашей технике.

ИБП для дома. Виды и параметры. Устройство и работа. Как выбрать

С каждым годом повышается нехватка электрической энергии, так как возрастает число мощных электрических устройств, которых раньше не было. Электрические сети, спроектированные еще во времена Советского Союза, во многих местах до сих пор практически не изменились. Иногда бывает, что служба энергосбыта вынуждена аварийно отключать некоторые жилые дома от электричества, ввиду перегруженности линии. В это время может выйти из строя дорогостоящие бытовые устройства. Если вы работали на компьютере, то рабочая информация будет потеряна.

В таких случаях приходит на помощь источник бесперебойного питания (ИБП). Главной задачей ИБП для дома является обеспечение электричеством квартиры или дома в момент аварийного отключения питания электрической сети, а также автоматическое подключение на основную линию после устранения аварии и появления основного питания. Дополнительной функцией ИБП для дома является защита от скачков и перепадов напряжения.

Разновидности ИБП
  • Резервный источник питания наиболее популярный из всех, так как обладает малым выделением тепла, низкой стоимостью, высоким КПД. Его недостатком является медленная скорость работы по переключению питания на аккумулятор, низкое качество фильтрации помех на входе и выходе, а также возможность переключения питания при незначительных перепадах напряжения (чрезмерная чувствительность). Это чаще всего приводит к частой замене аккумуляторов и быстрому износу релейных контактов.
  • Линейно-интерактивный источник питания обладает высокой скоростью переключения, в отличие от резервных ИБП. В него встроена система автоматической регулировки напряжения сети. Этот вид ИБП выполняет стабилизацию напряжения при перепадах питания в сети, и только в крайних случаях переключает питание на аккумуляторы. Поэтому срок службы блоков и узлов линейно-интерактивного ИБП значительно больше, так же как и его стоимость.
  • Онлайн ИБП является наиболее дорогостоящим устройством. Его быстродействие очень высоко, все переключения происходят без задержки. Такой источник питания используется в промышленном производстве на ответственных местах.
Устройство ИБП для дома

Источники бесперебойного питания изготавливают в различных исполнениях и видах, но основные элементы в них одни и те же:
  • Фильтр входа включает в себя катушки и конденсаторы, предотвращающие проникновение помех в электрическую сеть, а также удаляют собственные помехи, поступающие от частотного преобразователя.
  • Выпрямитель обеспечивает получение постоянного напряжения из переменного, для функционирования зарядного устройства и инвертора. Конструкция выпрямителя включает в себя диодный мост, конденсаторы электролитического вида, несколько вспомогательных компонентов, сглаживающих и улучшающих параметры напряжения.
  • Зарядное устройство состоит из электронных блоков контроля и регулирования наилучшего заряда батареи.
  • Батарея аккумуляторов необходима для питания инвертора в случае аварийного отключения основного питания сети. От емкости и качества аккумуляторов зависит время действия источника бесперебойного питания при возникновении аварийных ситуаций.
  • Инвертор включает в себя генератор импульсов напряжения определенной частоты. Эти импульсы поступают на первичную обмотку автотрансформатора. С вторичной обмотки выходит переменное напряжение, необходимое для питания бытовых домашних устройств. Выходной ток имеет повышенную стабильность и правильную форму графика. Поэтому бытовые электрические устройства будут надежно защищены от перепадов напряжения. ИБП для дома должен иметь блокировку от короткого замыкания, в противном случае при возникновении замыкания преобразователь частоты выйдет из строя.
  • Устройство коммутации состоит из контактных реле быстрого действия, которые при исчезновении основного питания обеспечат оперативное переключение на резервное питание от аккумуляторной батареи.
  • Контрольные приборы могут быть различного вида. Это зависит от модели и исполнения ИБП. Приборы могут быть стрелочными или цифровыми. Они отображают информацию входного и выходного напряжения и тока.
  • Выходные цепи включают в себя устройства, аналогичные входным: конденсаторы и катушки, очищающие питание от помех. На выходных цепях имеются клеммы или зажимы для подключения бытовой электрической сети.

Все внутреннее устройство бесперебойного блока питания защищено корпусом, который может быть различного исполнения. При выборе стоит обратить внимание на наличие прорезей для отвода тепла, а также материал изготовления.

Принцип действия ИБП
  • Переменное напряжение проходит через выпрямитель и преобразуется в постоянное.
  • Выпрямленное напряжение поступает на зарядное устройство батареи и для работы преобразователя частоты.
  • Батарея аккумуляторов получает зарядный ток от зарядного устройства.
  • Частотный преобразователь (инвертор) выдает стабильное переменное напряжение в бытовую сеть для питания электрических устройств.
Советы по выбору

Приобретаемый ИБП для дома должен соответствовать условиям эксплуатации, поэтому перед покупкой следует разобраться в его параметрах.

Тип исполнения

При выборе типа источника питания, следует определиться, для чего вы его приобретаете. Если в вашей сети случаются частые отключения электричества, то подойдет резервный вид источника, которого достаточно для сохранения документов и завершения работы компьютера. Но в дешевых моделях нет устройства стабилизации, отсутствие которого скажется во время переключения питания. Поэтому лучше выбрать модель дороже, где есть большие конденсаторы, сглаживающие кратковременный перебой в питании.

Если кроме отключений электроэнергии имеются скачки напряжения, то целесообразно приобрести линейно-интерактивный ИБП. Однако у него имеются недостатки в виде пропускания в сеть помех, а также шумность работы.

Если вы не ограничены в финансовых средствах, то можно приобрести ИБП – «онлайн». В нем питание устройств осуществляется от батареи аккумуляторов, что дает гарантию отсутствия скачков напряжения и помех.

Однако такой вид ИБП также имеет свои недостатки:
  • Быстрый износ батарей.
  • Малый КПД из-за двойного преобразования напряжения, низкая мощность.

В результате оптимальным выбором становится линейно-интерактивный источник питания. Он подходит для бытовых нужд и для офиса. Существуют также ИБП, специализированные для газовых котлов. Они имеют повышенную мощность и другие особенности.

Мощность

Важным фактором подбора ИБП является его мощность, которая измеряется в вольт-амперах. Для перевода этого параметра в ватты необходимо умножить это значение на 0,6. Для компьютера подходит ИБП мощностью не меньше 0,5 кВА.

Источники бесперебойного питания по мощности бывают:
  • Компактные – до 1 кВА.
  • Средние – от 1 до 5 кВА.
  • Мощные – выше 5 кВА.

Для квартиры и дома подходят первые два вида, а мощный вид ИБП применяют на производстве, где требуется стабильное питание большого числа оборудования.

Перед окончательным выбором рассчитайте общую мощность нагрузки всех устройств и приборов, планируемых к подключению. К этой мощности следует добавить 20% и умножить на коэффициент 0,6. Результатом будет мощность ИБП.

Время автономной работы

Этот параметр также важен при выборе источника питания. Оптимальным выбором будет время, равное 5-7 минут. Считается, что этого хватит для завершения работы компьютера, а для остальных устройств достаточно обычной защиты от перепадов питания.

Имеются ИБП, способные давать питание устройствам в течение 20 минут. Такие устройства стоят значительно дороже. Рекомендуется приобретать ИБП для дома с возможностью подсоединения дополнительных батарей. Это дает возможность повысить время автономной работы. Но такие источники питания также стоят значительно дороже.

Диапазон напряжения на входе

Чем больше этот параметр, тем реже будут выполняться переключения питания на батарею, что продлевает ее срок работы.

Возможность самостоятельной замены аккумулятора

Чаще всего батарея аккумуляторов работает не более пяти лет. Если не удастся найти в продаже оригинальную или подобную по параметрам и размерам батарею, то придется приобретать новый ИБП.

Число розеточных гнезд

Источники бесперебойного питания могут иметь несколько розеточных гнезд. Наиболее приемлемым вариантом для дома будет ИБП с 6-ю розетками. Ориентация гнезд может быть: евро для бытовой техники, и для компьютеров.

Некоторые гнезда могут не иметь соединения с батареей, а выполнены для защиты от помех сети. Это следует учесть при выборе ИБП для дома.

Наличие звуковой и световой индикации

Такая индикация будет сигнализировать о замене аккумулятора, параметрах действия источника питания, режимах его работы и другой информации. Сейчас стали производить модели с жидкокристаллическими дисплеями, изображающими до десяти разных параметров и величин.

Наличие холодного старта

Эта функция дает возможность подключать и применять ИБП при отсутствии напряжения в сети.

Программное обеспечение

Удобно настроенная программа может автоматически отключать компьютер при отсутствии питания в сети. При соединении с компьютером можно с помощью специальной программы следить за статистикой работы источника питания, настраивать его.

Похожие темы:

Типы ИБП: отличия и принцип работы

ИБП с двойным преобразованием напряжения (Online)

ИБП с двойным преобразованием напряжения обеспечивают максимальное качество, непрерывность и стабильность электропитания, поэтому они востребованы при использовании электрооборудования, имеющего высокую чувствительность к параметрам тока.

Рис. 1 Схемы ИБП с технологией Online

Принцип работы устройств этого типа заключается в следующем:

  • Переменное напряжение (220 В), которое поступает на вход ИБП, встроенным выпрямителем преобразуется в постоянное (12 В).
  • Заряжая встроенную АКБ, инвертированный ток подается на обратный выпрямитель.
  • Последний, в свою очередь, преобразует постоянное напряжение обратно в переменное, но уже со стабилизированной чистой синусоидой. Оно и подается на выход ИПБ.

Отличительной особенностью ИПБ Online является АКБ, постоянно включенная в сеть. Это позволяет мгновенно реагировать на любые скачки напряжения, что, в свою очередь, гарантирует подачу  на выход всегда стабилизированного тока.

Преимущества и недостатки

ИБП с двойным преобразованием – наиболее совершенное решение, способное обеспечить максимальную защиту оборудования от сбоев и неполадок в системах электропитания. К основным преимуществам относятся:

  • Фильтрация сетевого напряжения от помех и спонтанных выбросов.
  • Помехи, генерируемые нагрузкой, блокируются и не пропускаются обратно в сеть.
  • Чистое синусоидальное электропитание, стабилизированное  по частоте, форме и величине напряжения, как при работе от сети, так и от аккумулятора.
  • Переключение на питание от АКБ происходит мгновенно, отсутствуют любые переходные процессы.
  • Непрерывность фазы.
  • Возможность наращивания ёмкости аккумуляторной батареи и ее автоматическая загрузка.

Помимо достоинств online ИБП имеют  и ряд недостатков:

  • Высокая стоимость оборудования и его относительная сложность.
  • Энергетические потери при двойном преобразовании снижают общий КПД системы.
  • Повышенное тепловыделение при работе устройства.

Online ИПБ стоят дороже аналогичных устройств других типов. Поэтому их применение должно быть финансово оправданным и целесообразным. При этом в плане соотношения эффективности и безопасности они способны обеспечить максимальную защиту всего подключенного оборудования. Как правило, онлайн источники бесперебойного питания используются для защиты телекоммуникационного оборудования, файловых серверов или компьютерных сетей, которые имеют большую мощность потребления.

ИБП Offline

ИБП Offline считаются самым простым типом  источников бесперебойного питания. В нормальном режиме работы батарея и инвертор отключены от выхода источника. Когда внешнее напряжение полностью пропадает или его значения выходят за допустимые пределы, устройство переключается на автономный режим. Время переключения составляет приблизительно от 4 миллисекунд, что не влияет на работоспособность подключенных приборов. Специальные инверторы преобразуют постоянный ток в переменный, который и используется для питания электрооборудования.

Рис. 2. Схемы ИБП с технологией Offline

Преимущества и недостатки

Источники бесперебойного питания offline используются для предотвращения внезапной остановки работы приборов, подключенных к  сети. Они обеспечивают беспрерывное питание в течение 15-30 минут, что является достаточным временем для сохранения данных и остановки оборудования.

К основным достоинствам Offline ИПБ относятся:

  • Простота конструкции.
  • Низкая стоимость.
  • Бесшумная работа в штатном режиме.
  • Высокий КПД.
  • Удобство эксплуатации дома или в офисных помещениях.
  • Базовая защита подключенных электроприборов.

Основными недостатками резервных ИПБ являются:

  • Ненулевое время переключения в автономный режим. Это не позволяет использовать устройства данного типа для защиты электрооборудования, имеющего высокую чувствительность к параметрам тока.
  • Невозможность защитить оборудование от значительных повышений и глубоких провалов напряжения.
  • Отсутствие встроенного стабилизатора и узкий диапазон входных напряжений. Это приводит к тому, что источник бесперебойного питания переключается на работу от батареи при малейших неполадках в сети, что значительно снижает строк службы АКБ.

ИБП данного типа, ввиду небольшой номинальной мощности применяются для базовой защиты персональных компьютеров, маломощного офисного оборудования, рабочих станций, IP- телефонии или бытовых приборов. Их рекомендуется использовать в сетях с незначительными отклонениями напряжения.


Виды ИБП и их отличия: три основных вида ИБП

Автор: Voltmarket

Время прочтения: 5 мин

Практически каждый, кто хочет приобрести источник бесперебойного питания, сталкивается с проблемой выбора. Рынок полон самых разнообразных бесперебойников, каждый из которых способен предложить что-то индивидуальное. Рассмотрев виды ИБП и их отличия, сделать выбор будет проще, а классификация ИБП больше не будет вызывать путаницу.

С чем же связана трудность выбора источника бесперебойного питания? В данном случае не получится выбирать, основываясь лишь на мощности потребителя и ряде других параметров. Следует хотя бы поверхностно ознакомиться с особенностями нагрузки, и лишь потом под нее подбирать ИБП соответствующего типа. К этому вопросу стоит подходить ответственно, так как неправильный выбор источника питания, коим можно назвать бесперебойник, негативно скажется на работе и даже исправности потребителя.

Принцип работы ИБП

Основная задача ИБП отражена в его названии. UPS (Uninterruptible Power Supply) создан для того, чтобы обеспечивать непрерывную подачу электроэнергии даже тогда, когда в электросети возникла нештатная ситуация и она была обесточена. То есть это не просто резервный источник питания, а умное устройство, способное определить, когда в этом источнике питания есть нужда. Разумеется, это задачу можно выполнить разными способами. И чем больше прошло времени с момента создания первого ИБП, тем больше выбора различных схем может предложить современный рынок. Упрощенная классификация бесперебойников выглядит следующим образом:

  • Off-line. Это классические источники бесперебойного питания, которые замечательно справляются с резервным питанием как бытовых, так и промышленных потребителей. На бумаге конструкция таких ИБП крайне проста: есть резервный источник питания, который состоит из аккумуляторов и инвертора, и зарядное устройство. Система автоматизации управляет данными узлами, своевременно вводя их в работу и отключая. Off-line ИБП обычно обладают небольшим рабочим диапазоном по напряжению, в рамках которого электропитание в транзитном режиме подается на оборудование. Аккумуляторы, при этом, поддерживаются в заряженном состоянии. Стоит входному напряжению выйти за рабочий диапазон, как автоматика за считанные миллисекунды переключит потребителя на резервное питание от АКБ. Постоянный ток аккумулятора непригоден для работы бытовой техники, что и потребовало наличия преобразователя DC/AC – инвертора.
  • Line-interactive. Многие пользователи видят именно линейно-интерактивный тип ИБП самым привлекательным, что связано с его сбалансированностью. Основа конструкции аналогична источникам бесперебойного питания off-line. Разница лишь в том, что line-interactive ИБП всегда активны и никогда не находятся в режиме ожидания. Тут рабочий диапазон входных напряжений несколько шире и, что самое главное, в его рамках осуществляется стабилизация напряжения. Да, чаще всего линейно-интерактивные бесперебойники относятся к бюджетному сегменту, поэтому передовых характеристик стабилизатора ожидать не приходится. При достижении границ рабочего диапазона ИБП таким же образом переключается на резервное питание от АКБ с инвертированием постоянного тока в переменный.
  • On-line. Если поинтересоваться, какие источники бесперебойного питания установлены на высокотехнологичных производствах, в серверных и т.д., ответом наверняка будет on-line. В отличие от других видов ИБП, данный вид не допускает какие-либо значительные отклонения выходного напряжения ни при каких обстоятельствах. На входе может твориться что угодно — резкие скачки, просадки, обесточивание,- это никак не отразится на параметрах выходного сигнала. Добиться этого удалось благодаря принципу двойного преобразования. Если в двух описанных выше видах ИБП потребитель переключается либо на цепь переменного тока, либо на резервную цепь постоянного тока с инвертором, то в случае с on-line потребитель всегда подключен к единственной цепи постоянного тока. Если сеть работает нормально, то поступающее на вход напряжение сперва преобразуется в постоянный ток, а затем инвертируется в переменный и подается на выход. Если же сеть обесточилась, инвертор продолжит подавать на выход идеальный переменный ток. Просто теперь источником питания будет выступать не выпрямитель сетевого напряжения, а аккумуляторный блок. Обязательное преобразование в постоянный ток даже при наличии сети обеспечивает полную независимость выхода от каких-либо возмущений на входе.

Так какой же ИБП установить?

Чтобы понять, бесперебойник какого типа выбрать, следует рассмотреть его с учетом некоторых характеристик. Мощность мы в расчет не берем, так как это масштабируемая величина и в рамках одного модельного ряда всегда есть более или менее мощные устройства. А автономность и вовсе является величиной масштабируемой.

Так вот, если требуется установить бесперебойник для компьютера и прочей нечувствительной к качеству электропитания бытовой техники, ставьте линейно-интерактивный ИБП. Почему он? Дело в том, что большинство из них оснащены простейшими инверторами, которые преобразуют постоянный ток АКБ не в правильную синусоиду, а в ее ступенчатое подобие (аппроксимированная синусоида). Это абсолютно безопасно для большинства бытовых потребителей, таких как компьютер, телевизор и прочая электроника, в составе которой есть импульсный блок питания. Основная причина купить такой ИБП – это доступная цена.

Если же Вы хотите обеспечить автономность газового котла и тех типов оборудования, для которых форма питающего напряжения имеет значение, рекомендуется остановить выбор на off-line ИБП, а лучше на line-interactive ИБП. В таком случае, вы получите устройство, которое способна работать в широком рабочем диапазоне напряжения, без лишних перехоов на аккумуляторную батарею, без лишних прерываний на переключения из режима в режим, и без износа аккумуляторной батареи.

Ну и онлайновые ИБП – это обязательное условие обеспечения гарантированного электроснабжения профессиональных потребителей. Устанавливать их для бытового оборудования смысла немного ввиду высокой стоимости.

ИБП: принципы работы и виды — VINUR

Зная о том, как работает ИБП различных типов, эксперты подберут оптимальную конфигурацию в соответствии с целями использования. В домах, бизнес-пространстве и на коммерческих объектах для предотвращения пагубных последствий помех в сети, необходимо установить линейно-интерактивные (Line Interactive), онлайн (Online) и оффлайн (Offline) UPS с тщательно подобранными характеристиками и функциональными возможностями.


Принцип работы ИБП с двойным преобразованием или как работает UPS Online

Для защиты дорогостоящего оборудования с высоким энергопотреблением используют ИБП Online. Прибор предотвращает выход из строя серверных хранилищ, цифровых устройств, оборудования для телерадиовещания.

Преимущества:

  • отсутствие временных задержек при смене нагрузок;
  • гарантия оптимального выходного напряжения при наличии помех в сети;
  • исключено появление переходных процессов при смене с автономного на нормальный режим.

Недостатки:

  • наличие потерь энергии по причине осуществления двойного преобразования;
  • сложность оборудования;
  • высокая стоимость.

Устройство онлайн ИБП предполагает преобразование подаваемого из сети переменного напряжения в постоянное. Возможен процесс за счет работы выпрямителя. Далее инвертор выполняет обратное преобразование. Результат – встроенная аккумуляторная батарея, подсоединенная на участке соединения штатного инвертора с используемым выпрямителем, осуществляет питание в экстренном режиме. При этом функцию устройства для зарядки может выполнять как базовый выпрямитель, так и моноблочный адаптер. Подключается аккумулятор различными способами.


Линейно-интерактивный ИБП: принцип работы Line-Interactive UPS

Данный тип ИБП применяется для защиты офисной оргтехники – мониторов, ПК, принтеров. Также эксплуатация возможна для поддержания нормального функционирования локальных узлов вычислительных сетей, стационарных рабочих станций.

Преимущества:

  • высокие показатели КПД при работе в сетевом режиме;
  • простое устройство, высокий ресурс и надежность оборудования;
  • сочетание доступной стоимости и универсальности.

Недостатки:

  • промежуточное положение по показателям эффективности;
  • время переключения между режимами работы не равняется нулю;
  • значительные нагрузки на питание от встроенной батареи.

Принцип работы UPS данного типа следующий: в схеме имеется офф-лайн коммутатор, который действует в паре с регулятором напряжения автоматического типа, изготовленном на основе трансформатора со ступенчатой стабилизацией. Особенностью прибора считают способность оптимального решения проблемы с колебаниями напряжения. При ее возникновении обеспечивается нормальное питание подключенных девайсов без перехода в автономный режим. Это актуально в сегодняшних реалиях, ведь большинство помех в сети связанно именно с перепадами показаний напряжения, и их отклонениями от нормального диапазона значений.


Как работает резервный ИБП: принцип работы UPS Off Line

ИБП резервного типа имеет фактор, ограничивающий сферу применения. Это небольшая мощность, которой достаточно для питания отдельных устройств. В их числе ноутбуки и настольные компьютеры, сканеры и принтеры, оргтехника для офиса, рабочие станции. Рекомендуется подключать устройства для обеспечения стабильного бесперебойного питания в регионах, отличающихся хорошим качеством электросети.

Преимущества:

  • элементарное устройство, предполагающее отсутствие серьезных поломок и затратного технического обслуживания;
  • реализация товаров данной категории осуществляется в бюджетном ценовом сегменте;
  • большой выбор конфигураций и моделей на рынке.

Недостатки:

  • не обеспечивает нулевое время переключения на питание от батарей;
  • прибор переходит в автономный режим работы при малейших помехах в сети, что негативно сказывается на износе аккумуляторов и других узлов с ограниченным рабочим ресурсом;
  • отсутствие стабилизатора сетевого напряжения в конструкции.

Standby UPS имеет в схеме коммутирующий прибор автоматического типа. При независимой работе питание подается с интегрированных аккумуляторов, а в нормальном режиме обеспечиваются условия для подключения нагрузки к питанию от внешней сети. Имеются в линейке усовершенствованные модели с инверторами, создающими на выходе напряжение синусоидальной формы. Такие UPS используют для оборудования, переносящего кратковременные провалы сетевого напряжения, которые длятся несколько миллисекунд.

Рекомендации по выбору

Определившись с типом UPS, покупателям стоит внимательно изучить его технические характеристики. Это мощность, максимальная возможная длительность функционирования в автономном режиме, наличие фильтров, которые подавляют вероятные импульсные помехи в сети. Оценивают также габариты корпуса, способ подключения, особенности эксплуатации и профилактического обслуживания.

Источники бесперебойного питания: типы и характеристики

Устройство источника бесперебойного питания

Основная задача источников бесперебойного питания (UPS или ИБП) – обеспечить оборудование электропитанием на момент исчезновения напряжения в сети.

Вторичными функциями, в зависимости от типа устройства, может быть защита от изменения и скачков входного напряжения, изменения частоты электросети и сетевых помех.

В устройство входит:

  • блок электронного управления,
  • одна или несколько аккумуляторных батарей,
  • инвертор,
  • средства вывода графической информации,
  • электрические фильтры.

Блок управления (логическая часть). Отслеживает в режиме реального времени состояния питающей электросети и состояние нагрузки.

При отклонении от заданного режима или отключении питания он либо выдает команду на коррекцию напряжения на выходе (при ненормальных режимах сети), либо на подачу питания от аккумулятора.

Аккумуляторная батарея. Служит для накопления электрической энергии и питания электрическим током в автономном режиме ИБП.

Инвертор. Преобразовывает постоянный ток аккумуляторной батареи (12 В) в переменный, заданного напряжения (220 В).

Средства вывода графической информации. Данные о состоянии UPS в реальном времени выводятся на светодиодные индикаторы или отображаются на жидкокристаллическом дисплее.

Электрические фильтры. Все блоки резервного питания аппаратуры оснащаются устройствами защиты от перенапряжения и сетевых помех.

  • Фильтры от перенапряжения. Представляют собой цепь из плавкого предохранителя и включенного параллельно варистора (сопротивление которого резко уменьшается при определенном напряжении). При превышении напряжением сети порога открытия варистора ток во входной цепи резко возрастает, что приводит к перегоранию предохранителя и отключения прибора от сети
  • Фильтры от сетевых помех. Состоят из пассивных радиоэлементов (резисторы, катушки индуктивности, конденсаторы) и предназначены для фильтрации помех, присутствующих в электрической сети.

Время работы устройства в автономном режиме зависит от электрической емкости аккумуляторных батарей и потребляемого нагрузкой тока. Оно может составлять от одной минуты до часа непрерывной работы (или нескольких часов).

Типы и характеристики источников бесперебойного питания

Топология построения схем UPS

Современные устройства резервирования аварийного источника питания работают по трем основным схемам. Каждая схема обладает своими отличительными чертами. Они различаются эффективностью защиты от тех или иных ненормальных режимов, стоимостью и особенностями работы в автономном режиме.

Резервная (Off-Line) схема – нагрузка подключена к электросети через пассивные фильтры, исключающие сетевые помехи и скачки напряжения. При переходе (в результате исчезновения внешнего питания) в автономный режим цепь нагрузки подключается к инвертору быстродействующим реле (время срабатывания составляет от 4 до 12 мс).

Достоинства:

  • Высокий коэффициент полезного действия схемы (99% при питании от сети).
  • Низкая стоимость устройства.

Недостатки:

  • Большое время переключения при переходе в автономный и обратно в штатный режим.
  • Отсутствие защиты от снижения или повышения напряжения.
  • Недорогой инвертор устройства не обеспечивает синусоидальный сигнал на выходе устройства в автономном режиме.

Линейно-интерактивная схема (Line-Interactive) – основана на таком же принципе действия, как и резервная. Отличительной чертой является наличие автотрансформатора, компенсирует изменение напряжения в сети.

При снижении напряжения сети, автоматически подключаются дополнительные обмотки автотрансформатора и его значение на выходе остается неизменным.

Аналогично действуем схема и при повышении напряжения сети, путем уменьшения числа включенных обмоток.

Достоинства:

  • Возможность продолжать работу от сети, при возникновении ненормальных режимов, связанных с понижением или повышением напряжения.
  • Уменьшенное время переключения с сетевого питания на инвертор, за счет синхронизации напряжений.

Недостатки:

  • Выходной сигнал инвертора, отличается от синусоидальной формы.
  • Отсутствует функция регулировки частоты в режиме работы от сети.
  • Потери на автотрансформаторе обуславливают более низкий КПД, по сравнению с резервной схемой.

Схема с двойным преобразованием (online) – переменный ток, поступающий на вход блок питания фильтруется и преобразуется в постоянный диодным мостом. Выпрямленный ток обеспечивает непрерывный заряд аккумуляторной батареи и питание инвертора, на выходе которого возникает переменное напряжение заданной величины и частоты.

Достоинства:

  • Отсутствие задержки времени, необходимого на переключение из штатного в автономный режим.
  • Контроль и регулировка (при необходимости) частоты на выходе устройства.
  • Защита оборудования нагрузки от любых изменений в параметрах электрической сети и сетевых помех.

Недостатки:

  • Необходимость принудительного охлаждения инвертора во всех режимах работы.
  • КПД online-схемы низкий (от 80 до 96,5%, за исключением моделей высоких мощностей с интеллектуальными режимами – их КПД может достигать 99%).
  • Высокая стоимость по сравнению с прочими схемами устройств бесперебойного питания.

Максимальная выходная мощность

Максимальная (полная) мощность ИБП определяет максимальную мощность нагрузки, которую разрешается подключать к данному устройству.

Полная мощность складывается из двух величин (максимальной активной и реактивной) и измеряется в Вольт-амперах (В×А, V×A).

Активная мощность определяется количеством резистивных элементов нагрузки, то есть количеством преобразования электрической энергии в тепловую или иную энергию. Единицей измерения такой мощности служит Ватт (Вт, W).

Реактивная мощность зависит от наличия в цепи нагрузки элементов обладающих емкостью или индуктивностью (конденсаторы, катушки индуктивности), ее измеряют в вольт-амперах реактивной величины (вар, var).

При подключении нагрузки к UPS требуется учитывать, что ток мощных электрических двигателей в момент пуска многократно возрастает (пусковой ток больше номинального в 5, 6 раз).

При выборе источника питания для нагрузки, имеющей подобные двигателя, учитывайте пусковые токи, во избежание его повреждения и ложного срабатывания защит.

К стандартным компьютерным ИБП, запрещается подключать лазерные принтеры.

Время работы

Источники бесперебойного питания предназначены для работы в двух режимах, штатном (от сети) и автономном (от аккумуляторной батареи). При работе от напряжения сети, с мощностью нагрузки, не превышающей максимальную мощность UPS, он работает неограниченное  время.

Время работы в автономном режиме определяется емкостью аккумуляторной батареи, коэффициентом полезного действия ИБП и электрической мощностью потребляемой нагрузки.

Для расчета времени автономной работы устройства необходимо применить формулу: T = ((E×U)/ή)/W

  • E – Емкость аккумуляторной батареи (батарей)
  • U – Напряжение аккумуляторной батареи
  • W – Электрическая мощность потребляемая нагрузкой
  • ή – Коэффициент полезного действия
  • Т – время работы

Разъемы питания

Розетка с резервом. Представляет собой разъем типа CEE 7 (евророзетка), подключаемый к ИБП через выход инвертора, что обеспечивает наличие напряжения при исчезновении сетевого оборудования. Используется для подключения периферийного оборудования персонального компьютера, либо для подключения самого ПК (при отсутствии специальных компьютерных разъемов).

Розетка без резерва. Второстепенное оборудование, для которого продолжение работы после отключения сетевого электропитания не важно (принтеры, факсы, колонки и т.п.), к ИБП подключается через розетки CEE 7, питающиеся от сети через электрические фильтры или разделительный трансформатор. При отключении сетевого питания напряжение на этих розетках отсутствует.

Компьютерный C13/C14 с резервом. Специальный разъем для подключения к компьютерного оборудования.

Обеспечивает бесперебойную работу при исчезновении напряжения сети и защиту оборудования от сетевых помех.

Для подключения устройств с разъемом CEE 7 используются специальные переходники.

Компьютерный C13/C14 без резерва. Разъем, предназначенный для подключения к нему оборудования, некритичного к исчезновению электропитания и обеспечивающий фильтрацию от помех и защиту от перенапряжений.

Клеммные колодки с резервом. Применяются для подключения к ИБП, без применения штекеров, оборудования, не допускающего перерыва в электропитании. Применяются в устройствах средней и большой мощности (от нескольких киловатт).

Клеммные колодки без резерва. Служат для подключения соединительных проводов оборудования, не требующих резервного источника питания. Клеммы подключены к питающей сети через разделительный трансформатор, электрические фильтры или напрямую.

Форма выходного сигнала

Синусоида. Напряжение сети представляет собой синусоидальный сигнал, изменяющийся во времени с частотой 50 Гц. Все оборудование, предназначенное для работы от сети, рассчитано на питание синусоидальным напряжением.

Многое аналоговое оборудование (с трансформаторными ИБП) не может корректно работать при форме напряжения питания, отличного от синусоиды.

Инверторы блока, вырабатывающие чистый синусоидальный сигнал, имеют высокую цену, но при переходе с питания от сети, на питание от инвертора, переходные процессы в ИБП значительно меньше, а, следовательно, выше надежность.

Подобная синусоиде. Для удешевления устройства производитель устанавливает инверторы, имеющие на выходе напряжение не чистой синусоидальной формы, а меандр или аппроксимированную синусоиду.

Напряжение, отличное от синусоидального, допускается при питании аппаратуры с импульсными блоками или в оборудовании с преобразованием переменного, в постоянный ток.

Функции и защита

Регулировка напряжения. Функция изменения выходного напряжения пользователем есть только у ИБП, построенных на основе схемы двойного преобразования.

Пользователь посредством панели управления устройством может установить напряжение на выходе блока (одно для обоих режимов). Инвертор устройства способен изменять напряжение преобразования в широких пределах (от 200 до 250 Вольт).

Холодный старт. Эта функция запускает источники бесперебойного питания без напряжения в электросети.

Опция полезна при необходимости срочного копирования информации с ПК, запуске сервера или технологического оборудования.

Подключение внешнего аккумулятора. UPS средней и большой мощности, обладают возможностью подключения дополнительных (внешних) аккумуляторных батарей. При этом срок автономной работы возрастает пропорционально емкости дополнительных аккумуляторов.

Батареи могут подключаться по одной, к специальным клеммам устройства, и специальным блоком, через предназначенный для этого разъем.

Горячая замена аккумулятора. Функция, предназначенная для возможности замены аккумуляторной батареи без отключения от сети и (или) нагрузки. Обеспечивается за счет внутреннего байпаса устройства или внешних аккумуляторных батарей, применяется в устройствах, питающих сложное электронное оборудование, не допускающее временного отключения.

Дополнительные отсеки для батарей. Батарейные шкафы и блоки, представляют собой несколько аккумуляторных батарей в специальном корпусе.

Предназначены для продления автономного режима работы ИБП (за счет увеличения количества подключенных к нему аккумуляторных батарей).

Байпас. Это функция подключает вход источника бесперебойного питания к его выходу. То есть оборудование нагрузки подключается к сети напрямую через фильтр или разделительный трансформатор. Функция байпас реализована в источниках питания с двойным преобразованием.

В устройствах ИБП различают два вида байпаса:

  • Ручной. Переключение в этот режим осуществляется пользователем, при необходимости произвести ремонт или замену аккумуляторной батареи, и при необходимости подключения оборудования к сети напрямую.
  • Автоматический. Применяется при запуске оборудования с большими пусковыми токами, неисправности ИБП или его перегрузке, и при неисправности или глубоком разряде аккумуляторных батарей.

Серверный (стоечный) монтаж. Мощные источники питания для установки в специальных помещениях (серверных) – предназначены для монтажа в специальные стойки (рэки) или шкафы. Такой тип установки позволит упорядочить оборудование, сэкономить место и облегчить монтаж.

У всех стоек есть ряды стандартных размеров, наиболее распространенные из которых – 19-ти дюймовые.

При монтаже в стойку высота корпуса измеряется в специальных единицах – юнитах (U), равных 4,445 см (один юнит).

Высота монтируемых в стойку объектов всегда должна быть кратна целому числу юнитов (для совпадения монтажных отверстий).

Звуковая сигнализация. Большинство источников бесперебойного питания оборудованы встроенными динамиками, издающими сигнал при необходимости привлечь внимание пользователя или при аварийной ситуации.

Такие сигналы возникают при низком заряде батареи или исчезновении напряжения сети, при переходе в режим работы от аккумулятора – это прерывистый сигнал с частотой звучания 1 кГц.

Дисплей. Современные устройства, обеспечивающие бесперебойное питание, для вывода информации оборудованы жидкокристаллическими дисплеями. Дисплей показывает состояние ИБП и батареи в данный момент времени, изменяет параметры устройства, посредством пользовательского меню.

Интерфейсы управления

RS 232 (COM-порт). Для подключения UPS к персональному компьютеру или серверу применяется последовательный интерфейс. При его помощи реализуется программа корректного завершения работу компьютера, при критическом разряде – настройка параметров электропитания и передача информации о состоянии источника питания.

USB (Universal Serial Bus). Аналогичный функциям, выполняемым RS 232, последовательный интерфейс.

LAN. Сетевой кабель позволит подключать ИБП к сети Ethernet, с помощью чего пользователь может получать данные о работе оборудования, параметрах электросети, изменять настройки UPS, находясь на сколь угодно большом расстоянии от него.

SmartSlot. Опция, расширяет функциональность UPS путем подключения к нему дополнительных устройств.

Защита

От короткого замыкания. При возникновении короткого замыкания, сопротивление электрической цепи резко уменьшается (стремится к нулю). Ток резко возрастает, а напряжение уменьшается. Этот процесс сопровождается выделением большого количества тепла, способного повредить ИБП и оборудование нагрузки.

Поэтому источники бесперебойного питания защищаются от возникновения короткого замыкания в устройстве (предохранитель), и в нагрузке (электронная защита, предохранитель).

От перегрузок. При превышении мощности нагрузки блок управления выдает команду на отключение нагрузки и вывода сообщения об аварии.

Импульсная защита. При возникновении переходных процессов,  электрических сетях возникают высоковольтные импульсы. Способные привести к выходу оборудования из строя. Для предотвращения повреждения ИБП и нагрузки, применяются варисторные ограничители.

От высокочастотных помех. Присутствующая в электрической сети высоковольтная составляющая может привести к повреждению или неправильной работе оборудования. Для подавления нежелательных помех применяются специальные фильтры-подавители (представляющие собой высокочастотный конденсатор и дроссель).

Защита линии передачи данных. Помимо силовой цепи, ИБП могут защищать локальную сеть, антенный кабель или телефонную линию.

  • Антенный кабель. Из-за атмосферных электрических зарядов в антенно-фидерных хозяйствах могут возникать высоковольтные импульсы. Для защиты принимающего оборудования применяются специальные источники бесперебойного питания. На корпусе блока таких устройств расположены два разъема. Один выходит от антенны, второй – присоединяется к приемному устройству. Для защиты высокочастотного сигнала от высокочастотных всплесков применяется специальный фильтр.
  • Локальная сеть. На корпусе прибора расположены два RJ-45 разъема. При подключении их к входу и выходу локальной сети ИБП-фильтры, установленные внутри, защищают подключенные устройства (модемы, роутеры, сетевые адаптеры, и др.) от высоковольтных всплесков.
  • Телефонная линия. Разъемы типа RJ-11 применяются для подключения к источникам бесперебойного питания телефонных линий. ИБП сглаживает всплески напряжения в телефонной сети при их возникновении и обеспечивает защиту подключенных устройств (телефонного аппарата, факса, модема и др.).

Разъем аварийного отключения. Для экстренного, удаленного  отключения от сети при возникновении аварийных ситуаций применяется функция Emergency Power Off EPO.

Пользователь может самостоятельно прекратить подачу энергии, путем размыкания, удаленно установленных,  контактов на входе аварийного отключения (EPO-порт) ИБП – подобная функция реализуется в компьютерных залах и помещениях АСУ ТП.

Преимущества и недостатки

Преимущества:

  • Защита оборудования от исчезновения напряжения питания.
  • Защита оборудования от ненормальных режимов работы электросети (всплески, повышение и напряжение напряжения, изменение частоты).
  • Защита линий связи (локальной, телефонной сети, антенно-фидерных линий).
  • Контроль параметров электросети.

Недостатки :

  • Высокая стоимость.
  • Дополнительные затраты на электроэнергию (при низком КПД).
  • Необходимость профилактического технического обслуживания и ремонта.

Как выбрать источник бесперебойного питания

Правильное и безаварийное функционирование электронной техники, зависит от качества их электропитания, и, следовательно, от рациональности выбора ИБП. Выбор источника бесперебойного питания осуществляется по нескольким критериям:

Соответствие мощности ИБП мощности подключаемых устройств. Максимальная мощность источника бесперебойного питания не должна быть меньше максимальной мощности подключаемой нагрузки (для создания резерва мощность ИБП, превышает мощность нагрузки на 20-30%).

Мощность нагрузки рассчитывается путем сложения максимальных мощностей всего подключаемого оборудования.

При выборе устройства для асинхронных электродвигателей учитывайте их пусковые токи (то есть мощность источника питания выбирается в 5, 6 раз больше номинальной мощности электродвигателя).

Требования нагрузки к форме выходного сигнала ИБП. При выборе необходимо учитывать форму его выходного напряжения (синусоида, аппроксимированная синусоида или меандр). Многое оборудование (с аналоговыми блоками) может неправильно функционировать, или выйти из строя, при подаче на них напряжения питания не соответствующей формы.

Требования по времени переключения на батарею. Многие виды оборудования не допускают кратковременного (на переключение батареи) перерыва в питании. В руководстве по технической эксплуатации оборудования обычно описаны требования к характеристикам питающего напряжения.

При подборе исходите из того, что наибольшее время переключения у устройств, построенных по резервной схеме, а наименьшее (нулевое) у схем с двойным преобразованием.

Экономическая целесообразность. Оцените необходимость установки. Учитываются факторы риска (как часто происходят в сети ненормальные режимы, действительно ли сетевой фильтр не обеспечит защиту оборудования от перенапряжения) и критичность временного прекращения работы оборудования при исчезновении электроэнергии.

Выбранный ИБП должен удовлетворять требованиям, предъявляемым оборудованием нагрузки к указанным в технической документации источникам питания.

Время работы в автономном режиме. Длительность работы в автономном режиме зависит от емкости аккумуляторных батарей, количества батарей, КПД устройства и мощности подключенной нагрузки.

При необходимости длительной автономной работы рекомендуется применять устройства питания конфигурации long time (не имеющие собственных аккумуляторных батарей) и подключить ряд аккумуляторных батарей, емкостью, необходимой для требуемого времени работы оборудования.

Тип корпуса. В зависимости от предполагаемого места расположения источника, выбирается напольное или стоечное исполнение корпуса. Для серверных, шкафов АСУ ТП и подобного оборудования оптимально подойдет стоечное исполнение. Для домашних и офисных компьютеров, и при одиночном расположении ИБП, напольный тип корпуса полностью удовлетворит условия монтажа.

Эксплуатация

При эксплуатации ИБП, учитывайте требования по размещению каждой модели (температурный режим, запыленность окружающего воздуха, вибрация и т.п.).

Не допускается эксплуатация источника бесперебойного питания в режимах, которые не предусмотрены для него заводом изготовителем.

Техническое обслуживание в процессе эксплуатации заключается в протяжке клеммных соединений, очистка его от пыли и грязи, продувка (при необходимости), и замена термопасты, при техническом восстановлении.

Должна быть проверена целостность изоляции соединительных проводов устройства. При наличии, должна быть запущена программа самодиагностики блока. Путем визуального осмотра убедитесь в отсутствии вздутии и потеков аккумуляторной батареи.

При наличии повреждения аккумуляторной батареи или ее быстрый разряд (при условии соблюдения номинальной нагрузки) ее требуется заменить.

В процессе работы устройства, запрещается подключать и отключать к нему сетевые провода, замыкать клеммы.

Гарантия

В момент продажи продавец обязан заполнить и заверить фирменный гарантийный талон на устройство.

При возникновении неисправности в ИБП в гарантийный период покупателю требуется обратиться для ремонта в ближайший к нему сервисный центр компании производителя. Список сервисных центров, приводится на сайте изготовителя.

В случае невозможности проведения ремонта, владельцу выдается акт о неремонтопригодности. При обращении с этим актом в место приобретения товара потребитель имеет право заменить неисправный ИБП на аналогичный (новый). Или (при отсутствии такого) вернуть уплаченную сумму.

Потребитель при обращении в сервисный центр обязан предъявить заполненный гарантийный талон. Гарантийный срок отсчитывается с момента продажи устройства.

Если продавец не заполнил гарантийный талон в момент продажи, то документом удостоверяющим дату покупки может служить чек или товарная накладная.

Учитывайте, что некоторые производители устанавливают максимальный срок гарантии от момента производства товара (30 месяцев).

Специализированные устройства, требующие инсталляции (пуско-наладочных работ) должны обслуживаться специальными сервисными центрами производителя. Услуга является платной и не входит в гарантийные обязательства производителя.

В случае самостоятельного проведения инсталляции владельцем и последующим выходом устройства из строя, оно не подлежит гарантийному ремонту.

Неисправности

При возникновении аварийной ситуации, устройства подает звуковой сигнал и выводит на дисплей код ошибки (загорается светодиод), пользователю требуется сравнить его с таблицей кодов ошибок (прилагается к устройству) и определить повреждение.

  • Перегорание предохранителя во входной цепи. Для устранения этой неисправности проверьте источник бесперебойного питания на наличие короткого замыкания и заменить предохранитель.
  • Повреждение варистора. При пробое варистора в результате перенапряжения, необходимо произвести его замену, заменить перегоревший предохранитель во входной цепи. Ввести блок в работу.
  • Отключение по перегрузке. Требуется уменьшить мощность устройств, подключенных к ИБП.
  • Отключение по защите от короткого замыкания. Необходимо обнаружить и устранить короткое замыкание в выходных цепях ИБП или нагрузке.
  • Неисправность аккумуляторной батареи. Требуется заменить батарею.

При прочих неисправностях, рекомендуется обращаться в специализированные сервисные центры.

Производители источников бесперебойного питания

3Cott

В ассортименте компании – около двух сотен продуктов, в том числе три товарных линейки ИБП. Основная концепция бренда – бюджетная стоимость. В среднем, цены на товар на 10 – 30% ниже, чем у конкурентов.

Сегмент источников питания и аксессуаров к ним представлен тремя десятками единиц продукции. Три ведущих марки бренда на российском рынке – SE, SOHO и Micropower.

ИБП марки 3Cott предназначены для защиты электропитания ПК и рабочих станций от электромагнитных и радиочастотных помех, перепадов напряжения в электросети, высоковольтных выбросов и других неполадок. Оборудование линейно-интерактивного типа рассчитано на разную мощность.

Помимо источников питания в ассортименте компании представлены стабилизаторы напряжения и аккумуляторы. Продукция имеет сертификат соответствия ЕАС и обслуживается по гарантии в приемном пункте сервисного центра Staten, в среднем, в течение двух лет со дня продажи.

APC

Продукты бренда APC (Schneider Electric) позиционируются как универсальные решения, которые можно реализовать по всему миру. ИБП компании рассчитаны на различные системы с напряжением от 100 до 240 В и могут использоваться в домашнем офисе, и в промышленных процессах (в том числе высокого уровня сложности).

Основные товарные группы – Back-UPS и Back-UPS Pro. Помимо данных продуктов компания реализует программное обеспечение и устройства для администрирования промышленных источников бесперебойного питания.

Один из специалитетов бренда – морские и судовые мобильные системы, устойчивые к повышенной вибрации и отвечающие требованиям международных нормативных актов.

Компания разрабатывает решения для защиты от перебоев электропитания телекоммуникационных сетей типа FTTH и беспроводных сетей стационарного абонентского доступа. Гарантийное обслуживание продукции Schneider Electric осуществляется по уникальному регистрационному номеру, указанному на наклейке со штрих-кодом на корпусе.

Crown

В ассортименте компании CROWN представлены ИБП для дома, офисов, промышленного оборудования. Также производитель реализует стабилизаторы напряжения и специализированные модели.

ИБП для защиты домашней оргтехники представлены серией “Home&Office” (500-1200 ВА). Продукция для сетей и серверов – однофазными источниками (1-10 кВА), которые могут применяться для защиты телекоммуникаций с высокими требованиями к качеству электроснабжения.

Промышленные ИБП (10-600 кВА) позволят решать любые производственные задачи по защите электропитания.

Помимо источников питания и стабилизаторов напряжения компания реализует инверторы, аккумуляторные батареи и аксессуары.

Гарантийный срок на продукцию составляет 12 месяцев с даты продажи или до 15 месяцев от даты производства, определить которую можно по серийному номеру на корпусе товара. Обслуживание происходит при предъявлении кассового чека или товарной накладной в авторизованных сервисных центрах.

CyberPower

В линейках бренда CyberPower представлена продукция для бытовых, телекоммуникационных и промышленных офисных систем. Особенность компании – мощная научная база.

Исследования, ведущиеся в головных офисах в США и Европе, помогли CyberPower Systems внедрить более 50 патентов и обеспечить квалифицированное сервисное обслуживание и техническую поддержку на локальных рынках.

Компания представляет бюджетные ИБП для защиты электропитания на даче, дома и в офисе. Диапазон мощности систем аварийного питания варьируется от 600ВА до 7500 ВА, что позволило использовать их для бытовых приборов, и для промышленных нагрузок.

Гарантийное обслуживание осуществляется в течение 12 месяцев со дня продажи.

Delta

Ассортимент ИБП компании Delta Electronics представлен четырьмя модельными линейками – Amplon, Agilon, Modulon и Ultron. Продукция бренда позиционируется как максимально экономная и компактная (при исключительной стабильности параметров и высоком КПД).

Семейство продуктов Agilon с диапазоном мощности до 1,5 КВА предназначено для защиты домашних ПК и периферийных устройств. Однофазные ИБП марки Amplon (от 1 кВА) применяются для защиты серверного и сетевого оборудования.

Трехфазные Ultron (мощностью от 10 кВА) – online UPS для защиты ЦОДов и промышленного оборудования. Модульные ИБП Modulon (от 20 кВА) используются в сложных промышленных процессах, с необходимостью резервирования или расширения внутри одной стойки (без использования дополнительного оборудования).

Обслуживание осуществляется в сервисных центрах Delta или партнерами компании при соблюдении условий гарантийной политики по каждой конкретной группе товаров.

Eaton

В ассортименте компании Eaton – около двух десятков ИБП марки Powerware, которые можно встретить в офисах по всему миру. Основная концепция бренда – клиентоориентированность.

В модельном ряде представлены ИБП с разнообразным диапазоном мощности (от 500 ВА до 275 кВА) и техническими возможностями – для защиты домашней оргтехники, и телекоммуникационных сетей и промышленных процессов.

Гарантийное обслуживание Eaton осуществляется через сеть авторизованных сервисных центров.

Срок гарантии зависит от конкретного вида продукции:

  • от 12 месяцев для устройств Eaton EX RT или Eaton MX / MX Frame
  • до 36 месяцев для систем типа Eaton Ellipse PRO и промышленных ИБП.

Emerson

В ассортименте компании Emerson Network Power (NYSE: EMR) – широкий модельный ряд ИБП для защиты информационных и телекоммуникационных технологических систем.

Портфель аппаратных и программных решений бренда помогает реализовывать сложные технологические задачи по администрированию потребления и распределения энергии в сложных производственных процессах, создавая энергосистемы с высоким КПД и уровнем доступности.

Послепродажное сервисное обслуживание осуществляется в авторизованных сервисных центрах Emerson Network Power,  при условии соблюдения гарантийной политики компании.

FSP

В модельном ряде компании FSP представлено более восьмидесяти ИБП для домашнего, офисного и промышленного использования.

Продукция компании FSP реализуется в трех основных сегментах:

  • устройства с двойным преобразованием,
  • линейно-интерактивные блоки,
  • резервные ИБП.

Перекрываемый диапазон мощностей On-line UPS – от 1К до 210К. Модели SOHO и SMB (линейно-интерактивные) предназначены для офисного и домашнего использования и ориентированы на устройства с мощностью от 400ВА до 2К. Резервные UPS (от 400ВА до 800ВА, off-line) применяются дома или в небольшом офисе.

Качество продукции соответствует международным стандартам ISO 9001 и 14001. Собственный исследовательский центр головного офиса компании на Тайване прошел сертификацию по системам CTDP, UL, TUV, CSA, NEMKO. Также FSP сотрудничает с тестовыми лабораториями OBL и LGA в Германии.

Гарантийное обслуживание ИБП FSP осуществляется сетью сервисных центров RSS (www.rss.ru). Гарантия на линейно-интерактивные, online и off-line ИБП – 2 года с момента производства.

Huawei

В ассортименте компании Huawei представлены ИБП с различной архитектурой и диапазоном мощности. Модели бренда подходят для домашнего, офисного и промышленного использования. Гарантийное обслуживание происходит в авторизованных сервисных центрах. Более подробная информация – на сайте компании.

INELT

В ассортименте компании INELT – ИБП с разным диапазоном мощности, для защиты домашнего, офисного и промышленного оборудования.

Линейка специализированных продуктов включает on-line ИБП с возможностью резервирования (от 6 до 600 кВА), серию LT (мощные устройства для работы с аккумуляторами большей ёмкости) и модульную систему для защиты ЦОД (INELT Monolith XM 20-520 кВА).

Обслуживание продукции “Интеллиджент Пауэр” осуществляется в сети сервисных центров, по гарантийной политике бренда. Сроки определяются по серийному номеру продукта и составляют от 2 лет после продажи до 2 лет и 25 недель от даты выпуска.

Ippon

Продукция компании разработана для защиты электрооборудования в домашней, офисной, промышленной среде и адаптирована под российские условия.

В ассортименте бренда представлены линейно-интерактивные, off-line и on-line модели ИБП, и аксессуары для установки и администрирования источников бесперебойного питания.

Обслуживание по гарантии осуществляется в течение 2 лет со дня продажи или 2 года и 6 месяцев с даты изготовления. Полный список авторизованных сервисных центров «Сеть Компьютерных Клиник» (партнера Ippon) опубликован на сайте.

Powercom

Тайваньская компания POWERCOM предоставляет широкий спектр решений для защиты электросетей: от резервных «домашних» ИБП до оборудования с двойным преобразованием энергии для крупных серверных и телекоммуникационных систем.

Помимо источников бесперебойного питания компания реализует аппаратное и программное обеспечение для администрирования операционных систем.

Продукция компании соответствует сертификатам ISO9001 и ISO14001, и нормативам таможенного союза ЕАC.

Продукция компании отличаются широким функционалом и адаптированы под нужды российских клиентов.

Гарантийное обслуживание осуществляется в течение 2 лет после продажи, в официальных сервисных центрах.

Powerman

Модельный ряд компании Powerman  представлен линейно-интерактивными и on-line ИБП с мощностью от 600ВА до 3000ВА. Широкий диапазон мощности и разнообразная архитектура проектных решений позволит использовать ИБП бренда для домашнего и корпоративного офиса, и для сложных телекоммуникационных систем и серверов.

В России обслуживание предоставляет ООО «ТД ТАЙПИТ» (Санкт Петербург) и сеть региональных центров-партнеров в соответствии с гарантийной политикой компании в течение 24 месяцев со дня продажи.

Riello

Итальянский бренд Riello производит UPS в широком диапазоне мощностей (от 400 ВА до 6400 кВА) и широко используются практически во всех сферах. Продукция компании сертифицирована Министерством связи РФ и рекомендована к использованию на промышленных, и особо важных государственных объектах.

Гарантийное обслуживание ИБП Riello 2 года с момента получения продукции потребителем, в соответствии с политикой фирмы.

Реклама от спонсоров: // // //

Три типа ИБП

Онлайн-технология двойного преобразования

Источник бесперебойного питания, использующий настоящую технологию двойного онлайн-преобразования, обеспечивает высочайший уровень защиты питания. Онлайн-ИБП преобразует входной источник переменного тока 230 В в источник постоянного тока, который затем используется для зарядки аккумулятора. Затем поток постоянного тока подается через инверторный каскад, который восстанавливает выходное напряжение сети 230 В переменного тока. Поскольку выход переменного тока полностью регенерируется, он будет полностью свободен от любых сетевых помех, таких как скачки и колебания напряжения.Выходное напряжение и частота точно регулируются, что обеспечивает чистую и стабильную выходную мощность синусоидальной волны. Онлайн-ИБП способны выдерживать большие колебания входного напряжения перед переключением на питание от батареи (обычно 276–184 В), что устраняет ненужные разряды аккумуляторов. При отключении сети переключение на питание от батареи происходит без перебоев. Онлайн-ИБП также имеет различные функции отказоустойчивости и самодиагностики, которые мгновенно переключают нагрузку на сетевое питание в случае отказа оборудования ИБП или перегрузки ИБП.

.

Преимущества:

  • Постоянное и полное кондиционирование мощности
  • Отказоустойчивая защита / защита от перегрузки с возможностью статического байпаса
  • Отсутствие прерывания при отказе сети
  • Широкий диапазон входного напряжения
  • Рекомендуется с генераторными установками

Недостатки:

  • Дороже, чем другие типы ИБП

Технология автономного режима ожидания

Во время нормальной работы автономного ИБП мощность протекает напрямую через устройство, поэтому обычно обеспечивается только фильтрация радиопомех. Когда входное напряжение падает или колеблется за пределами предварительно установленного окна допуска, ИБП обнаруживает это, и реле замыкается, позволяя ИБП начать подавать питание от батареи ИБП через инвертор. Затем включается инвертор и выдается сигнал прямоугольной, ступенчатой ​​или синусоидальной формы. После восстановления сетевого питания выход снова переключается на сеть и инвертор выключается. Обычно при переходе в режим работы от аккумулятора и из него происходит перерыв в 4-10 мс.

Преимущества:

  • Низкая стоимость
  • Бесшумная работа в режиме ожидания
  • Эффективный

Недостатки:

  • Минимальная защита по мощности — защищает только от небольшого процента проблем
  • Плохая регулировка выходного напряжения — скачки и провалы передаются прямо на нагрузку
  • Прерывание перехода на аккумуляторный режим
  • Отсутствие отказоустойчивости — ИБП отключит нагрузку при высоком пусковом токе, перегрузке или отказе инвертора


Линейно-интерактивные технологии

Линейно-интерактивный ИБП работает так же, как автономный ИБП, за исключением преимуществ лучшей фильтрации и функций повышения / понижения выходного напряжения. Он не устраняет помехи от электросети, линейно-интерактивные технологии действительно уменьшают воздействие скачков, скачков и провалов, «отсекая» пики и спады, повышая мощность или переключаясь на резервное питание от батареи. Как и в случае автономного ИБП, когда входное напряжение выходит из строя или колеблется за пределами предварительно установленного диапазона допуска, ИБП обнаруживает это, и реле замыкается, позволяя ИБП начать подавать питание от батареи через инвертор. Инвертор в хорошем линейно-интерактивном ИБП выдает синусоидальный выходной сигнал.После восстановления сетевого питания выход снова переключается на сеть и инвертор выключается.

Как и в случае автономного ИБП, обычно бывает перерыв при переключении в режим работы от батареи и из него, хотя обычно он будет короче, чем с автономным ИБП. Некоторые производители попытаются выдать свои линейно-интерактивные ИБП за онлайн-модели, называя их «цифровым онлайн», «встроенным» или «интерактивным онлайн» — убедитесь, что вы знаете, какую технологию на самом деле использует ИБП, который вы покупаете.

Преимущества:

  • Стоимость ниже, чем в Интернете
  • Обеспечивает лучшую защиту, чем офлайн
  • Бесшумная работа в режиме ожидания
  • Эффективный

Недостатки:

  • Колебания, такие как шипы, по-прежнему могут передаваться прямо на груз
  • Перерыв при переходе в режим работы от аккумулятора.
  • Отсутствие отказоустойчивости — ИБП отключит нагрузку при высоком пусковом токе, перегрузке или отказе инвертора

Совместимость с генератором и ИБП

Из-за характера питания от генератора мы рекомендуем использовать ИБП с технологией двойного преобразования онлайн.Онлайн-ИБП обладают улучшенными характеристиками входной частоты и напряжения по сравнению с не-онлайн-технологиями, что предотвращает частое переключение на питание от батареи, что увеличивает срок службы батареи и надежность ИБП. Поскольку технология двойного онлайн-преобразования полностью регенерирует выход переменного тока, он будет полностью свободен от помех, таких как скачки и колебания напряжения, которые могут отрицательно повлиять на IT или другое чувствительное оборудование.

Не подключенный к сети ИБП часто, хотя и с перерывами, будет работать с источником питания от генератора, но в конечном итоге выйдет из строя.Обычно отказ ИБП происходит под нагрузкой или когда генератор обеспечивает основное питание. Источник питания с поддержкой генератора часто является критическим и требует высшей формы защиты. Технология двойного онлайн-преобразования обеспечивает эту защиту.

Эко-режим ИБП и системы энергосбережения

Высокая эффективность теперь является стандартом в конструкции ИБП. При выборе системы ИБП учитывайте следующее.

Избегайте рейтинговых игр

Благодаря достижениям в технологии ИБП потенциал сокращения затрат на электроэнергию на десятки тысяч долларов в год как никогда велик.Но этого не произойдет, потому что вы купили систему ИБП с КПД 99% по сравнению с системой с КПД 97%. Хотя рейтинги эффективности имеют значение, объявленные высокие цифры основаны на уровнях полной нагрузки — запросите документацию о том, как система работает при более легких нагрузках. При расчете экономии подумайте, ожидаете ли вы, что ваш центр обработки данных будет работать с полной нагрузкой. Итог: не думайте, что ИБП с наивысшим рейтингом эффективности максимально снизит совокупную стоимость владения. Сделайте это частью процесса принятия решений, но не определяющим фактором.

Более высокое напряжение = большая экономия

Может показаться странным думать, что повышение напряжения распределения электроэнергии может действительно сэкономить энергию, но это может и в значительной степени. В большинстве центров обработки данных ИБП подает питание на сервер при напряжении 208 В. Повышая напряжение до 240 В, вы можете рассчитывать на экономию энергии на 2% или более, в зависимости от конфигурации распределения мощности. Итог: более высокое напряжение — это хорошо, и большинство центров обработки данных оборудованы для этого.Однако не все системы ИБП подходят для этого, поэтому выберите тот, который может обеспечить более высокое напряжение.

«Несмотря на то, что достижения в области технологий за последние 30 лет значительно повысили эффективность ИБП, конкретным инженерам часто приходилось выбирать ИБП на основе взаимоисключающих достоинств, либо наивысшей эффективности, либо наивысшей защиты», — сказал Джим Дэвис, менеджер трехфазного бизнес-подразделения. , Eaton’s Power Quality and Control Operations. «С системой энергосбережения нет никаких компромиссов, один ИБП обеспечивает стабильное качество электроэнергии и защиту ИТ-систем с высочайшей эффективностью во всех диапазонах нагрузки.”

Типы систем бесперебойного питания (ИБП)

Чтобы снизить риск искажения электропитания, системы ИБП часто включаются в электрические сети (ИБП означает «источник бесперебойного питания»). Помехи в электроснабжении могут проявляться в различных формах, таких как провалы и скачки напряжения, гармоники или скачки напряжения. Эти сбои могут нанести серьезный ущерб чувствительному электрическому оборудованию, особенно на критических этапах обработки или производства операции. Производители электронных источников питания обеспечивают надежный высококачественный поток энергии для чувствительного оборудования с электрическими нагрузками и обычно используются в промышленных приложениях, медицинских учреждениях, аварийном оборудовании, телекоммуникациях и компьютеризированных системах обработки данных. Система ИБП может быть полезным инструментом для обеспечения надлежащей работы источника питания.

Различные типы ИБП

Ниже приведен краткий обзор различных типов доступных ИБП.

Для использования в промышленных / производственных условиях, например, на заводах и фабриках.

Используемые в больницах и медицинских центрах, медицинские системы ИБП невероятно важны, поскольку они поддерживают системы жизнеобеспечения и другое критически важное оборудование.

Находящиеся на серверных фермах и сайтах веб-хостинга, а также в телефонных компаниях, ИБП компьютеров / связи, вероятно, наиболее известны среднему человеку, но они варьируются от тех, которые созданы для домашнего офиса, до тех, которые

Системы ИБП

милиарного класса сертифицированы по качеству в соответствии с сертификатом MIL-SPEC. Они используются в боевых действиях по всему миру.

Как следует из названия, эти системы особенно подходят для работы в условиях высоких температур.

Рабочие характеристики ИБП — Характеристики источника питания

Системы ИБП

могут быть необходимы в ситуациях, когда часто возникают колебания или перебои в подаче электроэнергии, так как они могут обеспечивать резервную схему питания, которая поддерживает жизненно важные системы в рабочем состоянии в случае отключения питания. В условиях, связанных с кратковременными колебаниями или сбоями напряжения, ИБП может поддерживать постоянную мощность, чтобы поддерживать работу нагрузки, а в случае сбоя в электросети он активирует резервное питание для поддержания работы систем до тех пор, пока они не будут безопасно отключены.Кроме того, эти системы ИБП часто также могут снизить риск, связанный с гармоническими сбоями и переходными процессами в линии. Эффективный ИБП обычно включает в себя несколько из следующих функций:

  • Регулируемое выходное напряжение с низким уровнем гармонических искажений, на которое не влияет входное напряжение или изменения нагрузки
  • Входной ток с пониженным гармоническим искажением
  • Низкая степень электромагнитных помех и акустических шумов
  • Минимальное время перехода между обычными операциями и операциями резервного копирования
  • Высокий уровень надежности и эффективности
  • Относительно низкая стоимость, вес и требования к размеру

Хотя большинство индивидуальных систем электропитания не могут обеспечить все эти функции одновременно, обычно можно найти ИБП с характеристиками, соответствующими потребностям приложения. Отдел научной и технической информации Министерства энергетики предоставляет дополнительную информацию об измерениях гармоник.

Резервный ИБП

Резервный ИБП

, также известный как автономный или сетевой ИБП, обычно состоит из инвертора переменного / постоянного и постоянного / переменного тока, батареи, статического переключателя, фильтра нижних частот для снижения частоты коммутации от выходного напряжения и ограничитель перенапряжения. Резервная система работает с переключателем, устанавливающим вход переменного тока в качестве основного источника питания и чередуя аккумулятор и инвертор в качестве резервных источников в случае сбоя основного питания.Инвертор обычно остается в режиме ожидания, активируясь только при отключении питания, а безобрывный переключатель автоматически переключает электрическую нагрузку на резервные блоки. Этот тип системы ИБП обеспечивает высокую эффективность, небольшой размер и относительно низкую стоимость, что делает его распространенным вариантом для персональных компьютеров.

Резервный ИБП Ferro

ИБП резервного питания Ferro использует специализированный насыщающий трансформатор с несколькими подключениями к источнику питания. Первичная мощность течет от входа переменного тока, проходит через трансформатор к выходу.В случае сбоя питания передаточный переключатель активирует инвертор, чтобы подобрать выходную нагрузку. Как и в обычных резервных системах ИБП, инвертор остается в режиме ожидания, но специализированный ферро-трансформатор может обеспечивать некоторую степень регулирования напряжения и контроля формы выходного сигнала. Резервные ферро-системы полезны из-за их надежности и характеристик фильтрации линии, однако их эффективность снижается при подключении к определенным типам генераторов или компьютеров, а сам ферро-трансформатор несет в себе риск искажения напряжения и перегрева.

Линейно-интерактивный ИБП

В линейно-интерактивном дизайне аккумулятор и инвертор переменного тока постоянно подключены к выходу ИБП, а аккумулятор можно заряжать, вращая инвертор в обратном направлении, когда мощность переменного тока установлена ​​на нормальном уровне. В случае сбоя питания безобрывный переключатель может переключить электрический поток от батареи на выход системы. Поскольку инвертор постоянно подключен к выходу, ИБП обеспечивает дополнительную фильтрацию и снижает риск переходных процессов переключения.Трансформатор с переключением ответвлений иногда включается в линейный интерактивный ИБП, и это позволяет ему обеспечивать регулировку напряжения, предотвращающую преждевременное переключение ИБП на питание от батареи. Высокий уровень эффективности и надежности линейно-интерактивного дизайна, а также его относительно небольшой размер и низкая стоимость делают его хорошо подходящим для ряда приложений бесперебойного питания.

Двойное преобразование

Системы ИБП

с двойным преобразованием обычно используются для приложений с более высоким напряжением и имеют конфигурацию, аналогичную конфигурации резервных блоков, но с основным трактом питания, ориентированным на инвертор, а не на сеть переменного тока.Этот тип системы ИБП практически не требует времени для переключения между режимами, поскольку сбой входного переменного тока не приводит к срабатыванию безобрывного переключателя. Вместо этого входной переменный ток заряжает резервную батарею, которая, в свою очередь, питает выходной инвертор. Такая конфигурация обеспечивает высокоэффективную электрическую мощность, но может вызывать длительный износ компонентов и иногда мешать силовой проводке или резервным генераторам.

ИБП с дельта-преобразованием

Delta Conversion — относительно недавнее дополнение к индустрии источников бесперебойного питания, которое было введено для устранения некоторых недостатков, присущих системам двойного преобразования.Как и конструкция с двойным преобразованием, ИБП с дельта-преобразованием имеет инвертор, непрерывно подающий напряжение нагрузки, однако он также выдает мощность на выход инвертора. В случае сбоя питания или электрических искажений этот ИБП действует аналогично блоку двойного преобразования, но обеспечивает более эффективную энергоэффективность за счет преобразования мощности от входа к выходу, а не переключения между источником питания и батареями. Он более совместим с системами генератора и вызывает меньший нагрев и меньший износ компонентов.

Прочие электрические изделия

Прочие «виды» статей

Больше от компании Electric & Power Generation

Типы ИБП (источники бесперебойного питания)

Изображение предоставлено: Alhim / Shutterstock.com

Источник бесперебойного питания, сокращенно ИБП, — это устройство, предназначенное для подачи питания в систему при выходе из строя основного источника питания или когда уровень напряжения источника питания падает ниже приемлемых уровней производительности.ИБП — это распространенный элемент, входящий в состав компьютеров, серверных ферм и центров обработки данных, в которых хранятся цифровые данные. В зависимости от требований приложения ИБП может работать для питания системы достаточно долго, чтобы обеспечить правильное отключение, что позволяет избежать проблем, связанных с отказом системы из-за внезапной потери мощности. Или, в других случаях, ИБП может быть сконфигурирован для обеспечения питания в течение гораздо более длительного периода, по сути, обеспечивая постоянное питание, которое не приводит к прерыванию работы оборудования, подключенного к ИБП.

В этой статье дается обзор распространенных типов используемых систем ИБП, а также обсуждаются их конфигурации и работа.

Пример персонального компьютера

Возможно, самый простой пример ИБП, с которым мы знакомы, — это резервная батарея, используемая в персональных компьютерах. Портативные и планшетные компьютеры питаются от встроенной аккумуляторной батареи, такой как литий-ионная, которая подает питание постоянного тока на электронику компьютера. Блок питания или зарядное устройство, поставляемые с компьютером, служат для подзарядки аккумулятора по мере необходимости, когда уровень заряда падает после использования.Если ноутбук или планшет подключен к источнику питания, а пользователь работает на компьютере, внезапное отключение сетевого питания предотвратит дальнейшую подзарядку аккумулятора источника питания во время периода отключения, но с точки зрения пользователя , у них нет простоев или отключений. Встроенный аккумулятор продолжает обеспечивать питание печатных плат в компьютере, таких как ЦП, поэтому потери данных не происходит. В зависимости от уровня заряда аккумулятора в момент отключения электроэнергии пользователь может продолжать работать без происшествий до тех пор, пока не будет восстановлено электроснабжение от электросети и источник питания снова не начнет заряжать аккумулятор компьютера.Или, в случае низкого уровня заряда, пользователь, по всей вероятности, все еще может успешно сохранить свою работу, закрыть открытые файлы и приложения и выполнить стандартное выключение компьютера.

В этом примере задается схема работы других конфигураций систем ИБП, которая будет описана в следующем разделе.

Типы систем бесперебойного питания

Системы ИБП

обычно можно отнести к одному из следующих пяти типов:

  • Резервный ИБП
  • Линейно-интерактивный ИБП
  • ИБП с резервным ферро
  • ИБП онлайн с двойным преобразованием
  • Дельта преобразование онлайн ИБП

Обратите внимание, что эти типы основаны на потребности в резервном питании переменного тока для нагрузки.

Резервный ИБП

Резервный ИБП — это конфигурация, в которой резервная батарея заряжается от сетевого напряжения и подается через инвертор на безобрывный переключатель. Когда основное питание пропадает, безобрывный переключатель переводит резервный канал питания в режим онлайн (представленный на рисунке 1 ниже нижним путем с пунктирной линией). Инвертор обычно не активен до тех пор, пока не произойдет сбой питания, поэтому для описания этого типа ИБП используется термин «резервный». Необходимость активного переключения тракта питания означает, что с момента потери основного питания до завершения переключения произойдет кратковременный сбой.Первичный тракт питания, показанный на Рисунке 1, включает LC-фильтр и схему защиты от перенапряжения для шумоизоляции.

Изображение предоставлено: https://www.schneider-electric.com/

Пример портативного компьютера, который был представлен ранее, можно рассматривать как упрощенный тип резервного ИБП, в котором желаемый выход — постоянный ток, а не переменный ток, и без переключателя передачи не требуется.

Линейно-интерактивный ИБП

Одной из наиболее часто используемых конструкций источников бесперебойного питания является линейно-интерактивный ИБП, представленный на Рисунке 2 ниже.В линейно-интерактивном дизайне основная мощность подается через безобрывный переключатель на инвертор, а затем выводится на нагрузку. Инвертор в этой конструкции всегда активен, и при включении основного питания он работает в обратном направлении, преобразуя входящую мощность переменного тока в постоянный ток, который используется для поддержания заряда резервной батареи. При отключении сетевого питания передаточный переключатель размыкается, и инвертор работает в нормальном направлении, забирая мощность постоянного тока от батареи и преобразуя ее в переменный ток для подачи на нагрузку.

Изображение предоставлено: https: // www.schneider-electric.com/

Эта конструкция, при которой инвертор остается активным, обеспечивает улучшенную фильтрацию и снижает переходные процессы переключения, которые могут присутствовать в конфигурации резервного ИБП. В зависимости от конструкции инвертора эта конфигурация может обеспечить два независимых тракта питания для нагрузки и исключает инвертор как единую точку отказа. Таким образом, даже если инвертор выйдет из строя, мощность переменного тока все равно может поступать на выход. Этот тип ИБП предлагает низкую стоимость, высокую надежность и высокую эффективность и может поддерживать приложения с низким или высоким напряжением.

ИБП с резервным ферро

ИБП с резервным ферромагнитным двигателем использует трехобмоточный трансформатор для подключения нагрузки к источнику питания, как показано ниже на рис. 3. Основная мощность протекает через передаточный переключатель, который обычно замкнут на катушки в трансформаторе, где она подключается к вторичной обмотке. катушка трансформатора, а затем подает питание на выходную нагрузку. Путь резервного питания передает линейное напряжение на зарядное устройство и поддерживает резервную батарею, которая затем подключается к инвертору, который присоединяется к третьей катушке трансформатора.

Изображение предоставлено: https://www.schneider-electric.com/

При пропадании основного питания передаточный переключатель размыкается, и инвертор подает питание на нагрузку от резервного аккумулятора. В этой проектной конфигурации инвертор находится в режиме ожидания и становится активным при пропадании основного питания и размыкании передаточного переключателя.

Трансформатор, обеспечивая изоляцию нагрузки от переходных процессов напряжения в сети, может создавать собственные искажения выходного напряжения и переходные процессы, возможно, хуже, чем при плохом соединении переменного тока.Кроме того, неэффективность ферро-трансформатора может привести к выделению значительного количества тепла, причем они довольно большие и тяжелые, что в результате делает системы ИБП с ферро-резервированием громоздкими.

ИБП этого типа в настоящее время реже используются для питания нагрузок современных компьютерных систем, поскольку они могут работать нестабильно. Источники питания, используемые для питания серверов и маршрутизаторов, имеют «коррекцию коэффициента мощности», чтобы потреблять от электросети только синусоидальную мощность. Это достигается за счет использования конденсаторов, имеющих реактивное сопротивление, например, для подачи приложенного переменного напряжения.Трансформаторный выход ИБП с ферро-резервированием содержит катушки, индуктивность которых приводит к отставанию напряжения по сравнению с мощностью переменного тока. Эта комбинация индуктивного и емкостного контуров приводит к резонансу или звону, который может вызвать высокие токи и потенциально может повредить нагрузочное оборудование.

ИБП онлайн с двойным преобразованием

Для приложений мощностью выше 10 кВА часто выбирают конфигурацию онлайн-ИБП с двойным преобразованием. На рисунке 4 ниже показано, что онлайн-ИБП с двойным преобразованием аналогичен резервному ИБП, за исключением того, что выход инвертора представляет собой основной путь питания, тогда как в резервном ИБП это был дополнительный или резервный путь. Основная сеть переменного тока питает выпрямитель (преобразователь переменного тока в постоянный), а затем возвращается обратно в инвертор, который регенерирует мощность переменного тока из мощности постоянного тока. Резервная батарея подключается к линии постоянного тока и заряжается выпрямителем.

Изображение предоставлено: https://www.schneider-electric.com/

Переключатель статического байпаса доступен, но не активируется в случае отказа основного питания переменного тока. Аккумуляторная батарея будет бесперебойно питать инвертор в случае выхода из строя сети переменного тока, в результате чего конструкция не требует времени переключения в случае потери мощности.Поскольку инвертор и выпрямитель в этой конструкции постоянно активны, надежность электрических компонентов снижается по сравнению с другими конструкциями. Но с точки зрения электроэнергии этот тип ИБП обеспечивает идеальную выходную мощность.

Дельта преобразование онлайн ИБП

Онлайн-ИБП с дельта-преобразованием — это относительно новая конструкция, которая была введена для устранения некоторых недостатков, связанных с онлайн-ИБП с двойным преобразованием, описанных ранее. Как и в случае конструкции с двойным преобразованием, онлайн-ИБП с дельта-преобразованием имеет инвертор, подающий выходную мощность на нагрузку и, следовательно, всегда работающий. На Рисунке 5 ниже показана конструкция этого типа ИБП.

Изображение предоставлено: https://www.schneider-electric.com/

Дельта-трансформатор соединяет сеть переменного тока с дельта-преобразователем, который генерирует выходную мощность постоянного тока. Как и в случае конструкции с двойным преобразованием, выход постоянного тока служит для поддержания заряда резервной батареи, а также питания инвертора, который затем выдает выходной сигнал переменного тока, который передается на нагрузку.Основная мощность также имеет питание, которое соответствует выходу инвертора.

Функция дельта-преобразователя сводит к минимуму любые гармоники, которые могут быть отражены обратно в энергосистему или подключенную систему генератора, что делает эту конструкцию ИБП совместимой с генераторными установками и устраняет необходимость в увеличении размеров проводки или генераторов. С точки зрения характеристик выходной мощности онлайн-ИБП с дельта-преобразованием идентичны онлайн-ИБП с двойным преобразованием, но со значительным сокращением потерь энергии или более высоким КПД.

Сводка

В этой статье представлен обзор основных типов систем бесперебойного питания (ИБП). Для получения информации по другим темам обратитесь к нашим дополнительным руководствам или посетите платформу Thomas Supplier Discovery Platform, где вы можете найти потенциальные источники поставок для более чем 70 000 различных категорий продуктов и услуг, включая более 650 поставщиков источников бесперебойного питания (ИБП).

Источники:
  1. https: //www.schneider-electric.com /
  2. https://www.eetimes.com/the-different-types-of-ups-systems/#
  3. https://www.vertiv.com/
  4. https://www.pcmag.com/encyclopedia/term/ups
  5. https://www.cyberpowersystems.com/blog/how-does-a-ups-work/

Статьи по теме

Больше от компании Electric & Power Generation

Какие бывают типы ИБП?

Что такое ИБП?

Во время скачков напряжения и сбоев в работе устройства бесперебойного питания (ИБП) обеспечивают безопасность и работоспособность компьютерных систем и ИТ-оборудования. Источник бесперебойного питания (ИБП) обеспечивает резервное питание от батареи, когда поток электроэнергии падает до недостаточного напряжения или если он прекращается. Источник бесперебойного питания жизненно важен для критически важной среды. В зависимости от размера и технологии ИБП резервное питание предоставляется в течение определенного периода времени, пока не будут активированы генераторы или не будут должным образом отключены сетевые компоненты. Когда электричество течет надлежащим образом, компьютеры и аксессуары защищены от повреждений.Блок ИБП может помочь эффективно защитить отдельное устройство или весь центр обработки данных. Смотрите наш обзор лучших ИБП.

Какие бывают типы ИБП?

С тремя основными типами источников бесперебойного питания доступны системы ИБП для решения всего диапазона приложений. Они удовлетворяют потребности предприятий и потребителей. Резервный ИБП — это автономный блок, который может обнаруживать сбой в электросети и автоматически переключаться на питание от батареи. Две другие категории ИБП — это линейно-интерактивные и онлайн-устройства, причем онлайн-вариант является более дорогим.Каждый тип ИБП поддерживает работу сетевых устройств при отключении питания. Такие функции, как измерение энергии, зависят от модели.

Что такое резервный ИБП?

Базовый ИБП Standby — это источник бесперебойного питания, обеспечивающий кратковременное питание от батарей во время отключений. В ИБП этой категории оборудование получает питание от электросети в нормальных условиях через прямое соединение переменного тока. Резервный блок и его инвертор, по сути, находятся в режиме ожидания, пока не потребуется резервное питание.В зависимости от модели резервный ИБП может также защитить данные и чувствительное оборудование от скачков, скачков и провалов. Доступны компактные устройства для защиты домашней сети. Резервный ИБП обычно используется для защиты компьютеров, модемов, оборудования VoIP и другого оборудования. Эта категория ИБП является наименее дорогой из трех типов ИБП.

Offline UPS обеспечивает базовое питание для дома и офиса

Резервный ИБП также может называться автономным ИБП , что отличает его от полностью бесперебойного онлайн-ИБП.Хотя автономный источник бесперебойного питания является фундаментальным по своей конструкции, он обеспечивает время автономной работы для менее требовательных домашних и профессиональных сред. Представители Comms Express имеют подробную информацию о моделях ИБП Offline, Line Interactive и Online для сетевых, серверных и настольных приложений.

Что такое резервный ИБП?

Резервное питание от батареи инициируется устройством Backup UPS , также называемым резервным ИБП. После отключения электроэнергии резервный ИБП подает питание на короткие периоды времени.При обнаружении потерь передаточный переключатель инициирует процессы резервного копирования. Время переключения происходит в миллисекундах после сбоя, при этом время отклика зависит от резервного ИБП. Время переключения не является мгновенным, но обычно не должно прерывать поток энергии к оборудованию. Если ожидается длительный сбой, резервная батарея ИБП обеспечит безопасное отключение, чтобы оборудование и данные были защищены.

Что такое онлайн-ИБП?

ИБП On-line — это тип источника бесперебойного питания, в котором используется технология двойного или дельта-преобразования.При двойном преобразовании сетевое оборудование не получает электроэнергию напрямую от розетки переменного тока. Вместо этого мощность переменного тока поступает в выпрямитель, где становится мощностью постоянного тока. Затем он переходит к батарее, а затем к инвертору. После инвертирования обратно в переменный ток, питание подается на оборудование. С помощью этого онлайн-процесса устройства ИБП компьютерное оборудование постоянно получает чистую электроэнергию. При дельта-преобразовании определенное количество энергии направляется непосредственно на работу компьютеров, маршрутизаторов и другого оборудования. Это создает энергоэффективную онлайн-систему ИБП, в которой часть мощности пропускает этапы обработки.

Онлайн-система ИБП

В случае сбоя в электросети система Online UPS поддерживает постоянный ток для защиты сетевого оборудования. При колебании или отказе выпрямитель в ИБП автоматически блокируется, и питание поступает от батареи до тех пор, пока не произойдет восстановление. Цепь онлайн-ИБП является бесшовной. Вот почему онлайн-системы ИБП стоят больше, чем единицы в категориях автономных или линейно-интерактивных ИБП.

Технология ИБП с двойным преобразованием

Чувствительное оборудование можно защитить с помощью ИБП с двойным преобразованием .Онлайн-ИБП доступны широкому кругу пользователей. Благодаря процессам ИБП с двойным преобразованием можно защитить сетевые серверы, центры обработки данных и все окружающие среды, а при переходе на питание от батареи не требуется времени. Доступны интеллектуальные онлайн-системы ИБП для поддержки требовательных нагрузок и времени работы. Для небольших офисов доступны более доступные ИБП с двойным преобразованием. Обычно, чем крупнее агрегат, тем дольше оборудование может работать.

Что такое линейно-интерактивный ИБП?

Линейно-интерактивный ИБП — это один из типов источников бесперебойного питания, который может автоматически регулировать напряжение.Линейно-интерактивная технология реагирует на условия высокого и низкого напряжения. Агрегаты также поддерживают системы во время простоев без разряда батареи. В линейно-интерактивном ИБП источник электроэнергии является первой линией питания; тем не менее, технология инвертора / преобразователя позволяет заряжать аккумулятор устройства во время нормальной работы. Во время сбоя этот источник бесперебойного питания (ИБП) преобразует энергию батареи в переменный ток для доставки устройства.

Линейно-интерактивные системы ИБП для ИТ-приложений

В категории продуктов для защиты электропитания линейно-интерактивные системы ИБП защитят чувствительное оборудование во время отключений и отключений электроэнергии. Модули линейно-интерактивного ИБП дороже, чем резервные модели, но более доступны, чем интерактивные ИБП. Линейно-интерактивный ИБП сохранит работоспособность при низком напряжении и кратковременных сбоях питания. Если ожидается длительный перерыв в работе, питание от батареи позволяет безопасно отключать устройства. Некоторые живые интерактивные блоки также предлагают функции фильтрации.

В чем разница между ИБП онлайн и линейно-интерактивным?

Перед покупкой блока защиты питания вы можете сравнить онлайн и линейно-интерактивную технологию ИБП .Линейно-интерактивный ИБП добавляет автотрансформатор к базовой конструкции резервного питания. Он имеет возможность увеличивать или уменьшать выходное напряжение. Этот трансформатор реагирует на изменения в мощности переменного тока и может автоматически регулировать проблемы. Для сравнения, онлайн-модели ИБП используют инвертор для постоянной передачи всей или части мощности. Это означает, что онлайн-ИБП может соответствовать термину «бесперебойный» с нулевым временем переключения. Интерактивному ИБП требуется несколько миллисекунд, чтобы переключиться в режим резервного питания от батареи в случае сбоя.

Решения по управлению питанием с резервным аккумулятором

Надежные системы управления питанием помогают гарантировать, что подача электроэнергии к ценному оборудованию никогда не будет отключена. При покупке ИБП его номинальное значение в вольт-амперах (ВА) должно соответствовать общей нагрузке, которую необходимо защитить. Эта нагрузка будет включать все оборудование и сетевые аксессуары. Продвинутая онлайн-система ИБП использует технологию двойного преобразования для управления питанием. Он обеспечивает стабильно чистое питание даже во время отключения электроэнергии для систем серверного уровня и центров обработки данных.Свяжитесь с Comms Express, если у вас возникнут вопросы о ВА и номинальной мощности ИБП.

Ссылки по теме

Источник бесперебойного питания (ИБП)

Обзор 8 лучших ИБП

APC UPS — Источник бесперебойного питания

ИБП Tripp Lite — Источник бесперебойного питания

Eaton UPS — Источник бесперебойного питания

Vertiv UPS — Источник бесперебойного питания

Типы устройств бесперебойного питания с работающими

Полная форма ИБП — источник бесперебойного питания или источник бесперебойного питания. Это электрическое устройство, обеспечивающее аварийное питание различных нагрузок, когда обычно отсутствует входная мощность. ИБП отличается от системы аварийного питания тем, что обеспечивает почти мгновенную защиту от прерываний питания i / p, обеспечивая энергию, хранящуюся в батареях, суперконденсаторах. Время работы от батареи для большинства ИБП относительно невелико, но его достаточно для включения резервного источника питания. Основная цель ИБП — обеспечить защиту такого оборудования, как компьютеры, электрическое оборудование, компьютеры и центры обработки данных, когда происходит сбой питания.Это устройство поддерживает работу компьютера в течение нескольких минут после отключения электроэнергии и защищает данные на компьютере. В настоящее время существуют различные типы систем ИБП с программным компонентом, который позволяет выполнять резервное копирование в автомобиле в случае отсутствия перебоев в подаче электроэнергии, когда вы находитесь вдали от компьютера.

Источник бесперебойного питания 10

Принципиальная схема источника бесперебойного питания

Принципиальная схема ИБП показана ниже, на которой показано, как аккумуляторы в оборудовании работают во время сбоя питания. Входное напряжение первичной обмотки трансформатора (TR1) составляет 240В. Вторичная обмотка трансформатора (TR2) может быть увеличена до 15 В, если значение не менее 12 В при токе 2 А. Предохранитель используется для защиты схемы совы от коротких замыканий. Присутствие электричества вызовет свечение светодиода led1. Светодиодный индикатор гаснет при отключении питания, и батарея ИБП заменяет его. Эта схема разработана для обеспечения более гибкой схемы, где ее можно модифицировать с помощью различных батарей и регуляторов, чтобы обеспечить регулируемое и нерегулируемое напряжение.Используя последовательно две батареи на 12 В и положительный вход регуляторов 7815, мы можем управлять питанием 15 Вольт.


Принципиальная схема источника бесперебойного питания

Типы ИБП

Нарушения электроснабжения могут проявляться в различных формах, таких как скачки, провалы напряжения, скачки напряжения и гармоники. Эти проблемы могут вызвать серьезное повреждение электрических передач, в основном на этапах производства или критической обработки действия. Чтобы снизить риск искажения электропитания, системы ИБП часто интегрируют в электрические сети.Производители оборудования для электронных источников питания могут предложить постоянный высококачественный поток энергии для различных устройств с электрической нагрузкой, и эти устройства обычно используются в промышленных приложениях, медицинских услугах, аварийном оборудовании, телекоммуникациях и компьютеризированных системах обработки данных. Система ИБП может быть полезным устройством для обеспечения точной работы источника питания.

Типы ИБП

Источники бесперебойного питания подразделяются на три типа:

  • Резервный ИБП
  • Линейно-интерактивный ИБП
  • Онлайн-ИБП
Резервный ИБП

Резервный источник бесперебойного питания также отключается линейный ИБП, который обычно используется для ПК.Блок-схема этого ИБП показана ниже. Этот ИБП включает в себя батарею, инвертор переменного, постоянного и постоянного или переменного тока, статический выключатель и фильтр LPF, который используется для уменьшения частоты коммутации от пониженного напряжения и ограничитель перенапряжения. Система резервного ИБП работает с устройством переключения. для выбора переменного тока i / p в качестве основного источника питания и переключения на аккумулятор и инвертор в качестве резервных источников в случае отключения основного питания. Инвертор обычно работает в режиме ожидания, срабатывая только при сбое питания, а безобрывный переключатель обычно переключает нагрузку на резервные блоки.Этот тип системы ИБП отличается небольшими размерами, высокой степенью эффективности и довольно низкими затратами, поэтому сделать этот ИБП несложно.

Standby UPS
Line Interactive UPS

Блок-схема Line Interactive UPS показана ниже, это наиболее распространенный ИБП, используемый для малого бизнеса. Конструкция линейно-интерактивного ИБП аналогична резервному ИБП, кроме того, конструкция Line Interactive обычно включает в себя автоматический регулятор напряжения (АРН) или переключающий трансформатор. Это улучшает регулирование напряжения за счет регулирования отводов трансформатора при изменении напряжения i / p. Регулировка напряжения является важной функцией при наличии низкого напряжения, иначе ИБП переключился бы на батарею, а затем, наконец, отключил бы нагрузку. Использование более распространенной батареи может вызвать ее преждевременный выход из строя. Характеристики этого ИБП — небольшой размер, низкая стоимость, высокая эффективность позволяют сделать ИБП мощностью 0,5-5 кВА.

Line Interactive UPS
Online UPS

Online UPS также называют источником бесперебойного питания с двойным преобразованием. Это наиболее часто используемый ИБП, блок-схема которого приведена ниже.Конструкция этого ИБП аналогична резервному ИБП, за исключением того, что основным источником питания является инвертор, а не сеть переменного тока. В этой конструкции ИБП повреждение i / p AC не вызывает срабатывания переключателя передачи, потому что i / p AC заряжает источник резервного аккумулятора, который подает питание на инвертор o / p. Таким образом, при отключении питания переменного тока i / p эта операция ИБП приводит к отсутствию времени переключения.

Онлайн ИБП

В этой конструкции и инвертор, и зарядное устройство изменяют общий поток мощности нагрузки, что приводит к снижению эффективности и связанному с этим повышенному тепловыделению.Этот ИБП обеспечивает почти идеальную электрическую производительность. Но постоянный износ силовых компонентов снижает надежность по сравнению с другими конструкциями, а энергия, расходуемая из-за неэффективности электроэнергии, является важной частью стоимости жизненного цикла ИБП. Кроме того, i / p-мощность, потребляемая большим зарядным устройством, часто бывает нелинейной и может мешать силовой проводке здания с резервными генераторами.

Это все о том, что такое ИБП (Источник бесперебойного питания), принципиальная схема ИБП с пояснениями, типы ИБП.Мы надеемся, что вы лучше понимаете концепцию ИБП. Кроме того, любые вопросы по этой теме или проектам электроники, пожалуйста, оставьте свой отзыв, комментируя в разделе комментариев ниже. Вот вам вопрос, каковы области применения ИБП?

Фото:

Какие типы систем бесперебойного питания существуют?

Центрам обработки данных

требуется стабильное и непрерывное питание, и его необходимо тщательно контролировать. Входящие колебания, такие как провалы или скачки напряжения, могут повредить чувствительное электронное оборудование, а перебои в подаче электроэнергии приводят к дорогостоящим простоям. Эти опасности можно предотвратить с помощью систем бесперебойного питания (ИБП). ИБП регулирует поток энергии и в случае сбоя обеспечивает резервное питание от батареи, поэтому работа может продолжаться практически без перебоев. Энергии батареи хватит на то, чтобы безопасно отключить оборудование или активировать альтернативный источник, такой как генератор.

Существует три основных типа систем бесперебойного питания, в зависимости от того, как энергия проходит через устройство:

1. Резервный

В резервной или автономной системе входной переменный ток фильтруется через устройство и проходит мимо безобрывного переключателя в выходной точке. Когда происходит сбой на входе, аккумулятор и инвертор (который преобразует мощность постоянного тока аккумулятора в переменный ток) активируются и питают выход. Эти системы бесперебойного питания относительно недороги и эффективны, лучше всего работают в приложениях мощностью менее 2 кВА и часто используются для персональных компьютеров и рабочих станций.

Есть несколько подкатегорий. В резервных ферро-системах добавлен специальный «феррорезонансный» трансформатор, помогающий регулировать напряжение. Эта некогда популярная конструкция для ИБП среднего уровня вышла из употребления из-за проблем с низкой эффективностью и нестабильностью. Многие системы бесперебойного питания ниже 10 кВА, которые обозначены как интерактивные, на самом деле являются гибридами в режиме ожидания, поскольку инвертор включен, а преобразователь постоянного тока в постоянный ток от батареи находится в режиме ожидания.

2. Линейно-интерактивный

В линейно-интерактивных системах бесперебойного питания инвертор становится частью выхода и всегда включен.Инвертор может работать в обратном направлении, заряжая аккумулятор при нормальном входе переменного тока, и переключаться на питание от аккумулятора при сбое входа. Такая конструкция обеспечивает повышенную фильтрацию и регулировку напряжения. Эта высоконадежная и эффективная система хорошо подходит для малых предприятий, веб-серверов и серверов отделов, хотя становится непрактичной в приложениях с мощностью более 5 кВА.

3. Он-лайн

Для приложений с более высоким напряжением лучше всего подойдет ИБП онлайн. В онлайн-системе инвертор является основным трактом питания, а не входом переменного тока.Существует два основных типа онлайн-систем бесперебойного питания:

  • Двойное преобразование: В этом подходе, часто используемом выше 10 кВА, входной переменный ток преобразуется в постоянный ток для зарядки аккумулятора, а затем проходит через инвертор, который преобразует его обратно в переменный ток для выхода. Этот процесс двойного преобразования практически исключает любые всплески или провалы на входе, но снижает эффективность и увеличивает тепловыделение, а также износ компонентов.
  • Дельта-преобразование: Для приложений от 5 кВА до 1 МВ эта относительно новая модель была разработана для устранения некоторых недостатков двойного преобразования.Его функция аналогична системе двойного преобразования, но в ней добавлен дельта-трансформатор, который направляет часть входной мощности непосредственно на выход инвертора после его регулирования, что позволяет экономить энергию за счет сокращения пути между входом и выходом. Онлайновая система бесперебойного питания с дельта-преобразованием является единственной системой с запатентованной технологией, а это означает, что она вряд ли будет широко доступна, за исключением таких лидеров отрасли, как APC.

Как показывает развитие подхода дельта-преобразования, технология ИБП продолжает развиваться.В этом техническом документе APC by Schneider Electric от 2016 года обсуждаются растущие преимущества литий-ионных батарей перед свинцово-кислотными в ИБП. Не существует универсального решения ИБП, подходящего для всех, а существует целый ряд типов для различных приложений. Ваш VAR может помочь вам сориентироваться в доступных вариантах и ​​выбрать лучшую систему бесперебойного питания для вашего центра обработки данных.

Как работают системы бесперебойного питания (ИБП) ~ Изучение электротехники

ИБП означает источник бесперебойного питания.Система ИБП — это автономный источник переменного тока, который используется для питания чувствительных электронных нагрузок, таких как вычислительные центры, телефонные станции и многие системы управления и мониторинга промышленных процессов. Эти приложения требуют наличия доступного и качественного питания.

Решение ИБП для чувствительных электрических нагрузок используется для обеспечения интерфейса питания между электросетью и чувствительными нагрузками, обеспечивая напряжение, равное:

1. Отсутствие сбоев в электроснабжении и соблюдение строгих правил

.

допуски, требуемые нагрузками.

2. Доступен в случае отключения электроэнергии в пределах указанных допусков

Системы ИБП удовлетворяют требованиям пунктов 1 и 2 выше в отношении доступности и качества электроэнергии на:

1. Обеспечение нагрузки напряжением, отвечающим строгим допускам, с использованием

инвертор

2. Обеспечение автономного альтернативного источника за счет использования батареи

3. Приступить к замене электросети без времени на переключение, т.е.е. без прерывания подачи питания на нагрузку за счет использования статического переключателя.

Эти характеристики делают ИБП идеальным источником питания для всех чувствительных приложений, поскольку они обеспечивают качество и доступность электроэнергии независимо от состояния электросети.

Основные части системы ИБП

ИБП состоит из следующих основных компонентов:

1. Выпрямитель / зарядное устройство, вырабатывающее постоянный ток для зарядки аккумулятора и питания инвертора

2.Инвертор, который вырабатывает качественную электроэнергию без каких-либо сбоев в электроснабжении, особенно микроперебоев, и находится в пределах допусков, совместимых с требованиями чувствительных электронных устройств.

3. Батарея, обеспечивающая достаточное время резервного питания для обеспечения безопасности жизни и имущества путем замены электросети по мере необходимости

4. Статический выключатель, полупроводниковое устройство, которое передает нагрузку от

.

инвертор в сеть и обратно, без перебоев в подаче электроэнергии

Типы статических систем ИБП

Типы статических ИБП определены стандартом IEC 62040.Стандарт выделяет три режима работы для ИБП:

1. Пассивный режим ожидания (также называемый автономным)

2. Линия интерактивная

3. Двойное преобразование (также называемое онлайн)

Эти определения касаются работы ИБП по отношению к источнику питания, включая распределительную систему перед ИБП. Стандарт МЭК 62040 определяет следующие термины:

а. Первичная мощность: обычно постоянно доступная мощность, которую обычно обеспечивает

электроэнергетическая компания, но иногда и пользовательское поколение

б. Резервная мощность: мощность, предназначенная для замены основного питания в случае

сбой первичного питания

c. Байпасное питание: питание байпаса

ИБП, работающий в пассивном режиме ожидания

Принцип работы :

Инвертор подключается параллельно входу переменного тока в режиме ожидания, как показано ниже:

ИБП в пассивном режиме ожидания. Фото: Schneider Electric


Нормальный режим работы

В нормальном режиме работы нагрузка питается от электросети через фильтр, который устраняет определенные помехи и обеспечивает некоторую степень регулирования напряжения (IEC 62040 определяет некоторую форму регулирования мощности).Инвертор работает в пассивном режиме ожидания.

Работа в режиме резервного аккумулятора

В режиме резервного питания от батареи, когда входное напряжение переменного тока выходит за пределы допустимых значений для ИБП или отсутствует сетевое питание, инвертор и аккумулятор включаются, чтобы обеспечить непрерывную подачу питания на нагрузку после очень короткого переключения менее 10 мс. время. ИБП продолжает работать от батареи до тех пор, пока не истечет время резервного питания от батареи или пока сетевое питание не вернется в нормальное состояние, что приведет к переключению нагрузки обратно на вход переменного тока (нормальный режим).

Заявление

Эта конфигурация представляет собой компромисс между приемлемым уровнем защиты от помех и стоимостью. Его можно использовать только с малой номинальной мощностью менее 2 кВА.

Ограничения

Этот ИБП работает без реального статического переключателя, поэтому для переключения нагрузки на инвертор требуется определенное время. Это время приемлемо для некоторых индивидуальных приложений, но

несовместимо с характеристиками, необходимыми для более сложных, чувствительных систем

(крупные вычислительные центры, телефонные станции и др.). Кроме того, частота не регулируется, и нет байпаса.

ИБП, работающий в линейно-интерактивном режиме

Инвертор подключается параллельно к входу переменного тока в резервной конфигурации, но также заряжает аккумулятор. Таким образом, он взаимодействует с источником входного переменного тока, как показано ниже:

ИБП в линейно-интерактивном режиме. Фото: Schneider Electric


Нормальный режим работы

В нормальном режиме работы на нагрузку подается стабилизированная мощность через параллельное соединение входа переменного тока и инвертора.Инвертор работает, чтобы обеспечить согласование выходного напряжения и / или зарядить аккумулятор. Выходная частота зависит от входной частоты переменного тока.

Работа в режиме резервного аккумулятора

В этом режиме работы, когда входное напряжение переменного тока выходит за допустимые пределы для ИБП или отсутствует электроснабжение, инвертор и аккумулятор включаются, чтобы обеспечить непрерывную подачу питания на нагрузку после переключения без прерывания с использованием статического переключателя. который также отключает вход переменного тока, чтобы предотвратить прохождение мощности от инвертора вверх по потоку.ИБП продолжает работать от батареи до тех пор, пока не истечет время резервного питания от батареи или пока сетевое питание не вернется в нормальное состояние, что приведет к переключению нагрузки обратно на вход переменного тока (нормальный режим).

Работа в режиме байпаса

Этот тип ИБП может быть оборудован байпасом. В режиме байпаса, если одна из функций ИБП выходит из строя, нагрузка может быть переключена на вход байпаса переменного тока (подается от сети или в режиме ожидания, в зависимости от установки).

Применение и ограничение

Эта конфигурация ИБП не очень подходит для регулирования чувствительных нагрузок в диапазоне от средней до высокой мощности, поскольку регулирование частоты невозможно.По этой причине он редко используется, кроме как для низких номинальных мощностей.

ИБП, работающий в режиме двойного преобразования (онлайн)

Принцип работы:

В этом типе ИБП инвертор подключается последовательно между входом переменного тока и приложением, как показано ниже:

ИБП в режиме двойного преобразования. Фото: Schneider Electric


Нормальный режим работы

Во время нормальной работы вся мощность, подаваемая на нагрузку, проходит через выпрямитель / зарядное устройство и инвертор, которые вместе выполняют двойное преобразование (переменный ток в постоянный ток в переменный), отсюда и название.

Работа в режиме резервного аккумулятора

В режиме резервного питания от батареи, когда входное напряжение переменного тока выходит за пределы допустимых значений для ИБП или отсутствует сетевое питание, включаются инвертор и аккумулятор, чтобы обеспечить непрерывную подачу питания на нагрузку после переключения без прерывания с использованием статического переключателя. ИБП продолжает работать от батареи до тех пор, пока не истечет время резервного питания от батареи или пока сетевое питание не вернется в норму, что приведет к переключению нагрузки обратно на вход переменного тока (нормальный режим).

Работа в режиме байпаса

Этот тип ИБП обычно оборудован статическим байпасом, который иногда называют статическим переключателем. Нагрузка может быть переключена без прерывания на вход байпаса переменного тока (питание от сети или резервного питания, в зависимости от установки), в случае отказа ИБП, переходных процессов тока нагрузки (бросков тока или тока повреждения) или пиков нагрузки. Наличие байпаса предполагает, что входная и выходная частоты идентичны, и если уровни напряжения не совпадают, требуется байпасный трансформатор.

Для определенных типов нагрузки ИБП должен быть синхронизирован с питанием байпаса, чтобы обеспечить непрерывность питания нагрузки. Кроме того, когда ИБП находится в режиме байпаса, помехи на входе источника переменного тока могут передаваться непосредственно на нагрузку, поскольку инвертор больше не вмешивается. Другая линия байпаса, часто называемая байпасом для обслуживания, доступна для целей обслуживания. Он замыкается ручным переключателем.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *